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. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . Rua Dr. Mário Sacramento 101-r/c 3810-106 Aveiro www.giagi.pt POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu Metrologia Industrial, Calibração e Gestão dos Dispositivos de Monitorização e Medição Em cada lua cheia, enfrentavam a pena de morte todos aqueles que se esqueciam ou negligenciavam o dever de calibrar o padrão da unidade do comprimento. Tal era a pena aplicada em 3000 AC, no antigo Egipto, aos arquitectos reais, responsáveis pela construção dos templos dos Faraós. Manual Formando Edição 0-Fev. 2005 . . . . . . .. . . MICGDMM Índice POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu ÍNDICE Prefácio e Objectivos.........................................................................................................1 Capítulo 0 - Metrologia Industrial, Calibração e Gestão dos DMM ..............................2 Capítulo 1 - Sistema Português da Qualidade................................................................6 1.1 As Categorias da Metrologia.......................................................................................6 1.2 Organização Internacional ..........................................................................................7 A convenção do Metro ..................................................................................................7 Laboratórios Primários ..................................................................................................8 Laboratórios de Referência...........................................................................................9 Laboratórios Acreditados ..............................................................................................9 1.3 Sistema Português da Qualidade...............................................................................9 O SPQ.........................................................................................................................10 Normalização ..............................................................................................................11 Participação europeia e internacional .........................................................................11 Laboratório Central de Metrologia...............................................................................12 Metrologia Legal..........................................................................................................13 Síntese do Capítulo 1.......................................................................................................14 Capítulo 2 - As Unidades Base do Sistema Internacional...........................................15 2.1 As Unidades Base do Sistema Internacional .........................................................15 Exemplos de Aplicação...............................................................................................17 Síntese do Capítulo 2.......................................................................................................19 Capítulo 3 - Termos e Definições ...................................................................................20 3.1 Termos e Definições - Vocabulário Internacional ..................................................20 Síntese do Capítulo 3.......................................................................................................30 Capítulo 4 - Exigências Gerais na Função Metrológica ..............................................31 4.1 Exigências Gerais na Função Metrológica .............................................................31 Guia de aplicação .......................................................................................................31 Síntese do Capítulo 4.......................................................................................................32 Capítulo 5 - Responsabilidade da Gestão Função Metrológica .................................33 5.1 Função Metrologia .....................................................................................................33 Guia de aplicação .......................................................................................................33 . . . . . . .. . . MICGDMM Índice POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu 5.2 Escutar o cliente.........................................................................................................34 5.3 Objectivos da qualidade............................................................................................34 Guia de aplicação .......................................................................................................34 5.4 Revisão pela gestão...................................................................................................35 Síntese do Capítulo 5.......................................................................................................35 Capítulo 6 - Gestão de Recursos....................................................................................36 6.1 Competências.............................................................................................................36 6.1.1 Responsabilidade do Pessoal............................................................................36 6.1.2 Competência e Formação..................................................................................37 6.2 Informação ..................................................................................................................37 6.2.1 Procedimentos ...................................................................................................37 6.2.1.1 Procedimento de Calibração de um Paquímetro ............................................38 6.2.2 Ferramentas Informáticas ..................................................................................44 6.2.3 Registos .............................................................................................................45 6.2.4 Identificação .......................................................................................................45 6.3 Equipamentos e Materiais.........................................................................................45 6.3.1 Equipamentos de Medição.................................................................................45 6.3.2 Ambiente ............................................................................................................46 6.4 Gestão de Fornecedores Externos ..........................................................................47 Síntese do Capítulo 6.......................................................................................................48 Capítulo 7 - Confirmação Metrológica e Execução dos Processos de Medida .......49 7.1 Confirmação Metrológica..........................................................................................49 7.1.1 Modo de Funcionamento Geral..........................................................................49 7.1.2 Intervalos de Confirmação Metrológica..............................................................517.1.3 Controlo do Ajuste de Equipamentos.................................................................51 7.1.4 Registos do Processo de Confirmação Metrológica ..........................................52 7.1.5 Exercício Prático de Confirmação Metrológica ..................................................54 7.2 Processos de Medição ..............................................................................................56 7.2.1 Generalidades....................................................................................................56 7.2.2 Concepção de Processos de Medição...............................................................56 7.2.3 Execução do Processo de Medição...................................................................58 7.2.4 Registos dos Processos de Medição .................................................................59 7.2.5 Exercício de Medição/Utilização de Instrumentos .............................................60 7.2.6 Exercício de Medição e Interpretação de Resultados........................................65 7.3 Incerteza de Medida e Rastreabilidade....................................................................67 . . . . . . .. . . MICGDMM Índice POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu 7.3.1 Incertezas de Medida.........................................................................................67 7.3.2 Rastreabilidade ..................................................................................................68 7.4 Exercícios Práticos de Incertezas de Medida:........................................................69 7.4.1 Paquímetro Analógico........................................................................................69 7.4.2 Durómetro ..........................................................................................................73 7.4.3 Termómetro........................................................................................................76 Síntese do Capítulo 7.......................................................................................................78 Capítulo 8 - Análise e Melhoria do Sistema de Gestão da Medida ............................79 8.1 Introdução ...................................................................................................................79 8.2 Auditorias e Monitorização .......................................................................................80 8.2.1 Introdução ..........................................................................................................80 8.2.2 Satisfação do Cliente .........................................................................................80 8.2.3 Auditoria ao Sistema de Gestão da Medição.....................................................80 8.2.4 Monitorização do Sistema de Gestão de Medição.............................................81 8.3 Controlo das Não Conformidades ...........................................................................81 8.3.1 Não Conformidades do Sistema de Gestão da Medição ...................................81 8.3.2 Processos de Medição Não Conformes.............................................................82 8.3.3 Equipamento de Medição Não Conforme ..........................................................82 8.4 Melhoria .......................................................................................................................84 8.4.1 Introdução ..........................................................................................................84 8.4.2 Acções Correctivas ............................................................................................84 8.4.3 Acções Preventivas............................................................................................84 Síntese do Capítulo 8.......................................................................................................86 BIBLIOGRAFIA..................................................................................................................87 ANEXO A – Vista Global do Processo de Confirmação Metrológica ANEXO B – Princípio do Cálculo de Incertezas ANEXO C – Exercícios ANEXO D – Resolução de Exercícios ANEXO E – Impressos . . . . . . .. . . 1 MICGDMM Prefácio POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu Prefácio O presente Manual é um suporte didáctico às acções de formação profissional para reciclagem, actualização e aperfeiçoamento de activos, no domínio da Metrologia Industrial, Calibração e Gestão dos DMM. Objectivos Com o presente Manual Técnico pretende-se disponibilizar aos formandos e aos formadores meios estruturados de apoio pedagógico ao processo formativo na abordagem dos conceitos, técnicas, metodologias, ferramentas e experiências do saber fazer e saber estar, no âmbito da Metrologia Industrial, Calibração e Gestão dos DMM. Autor Eng. Víctor Pinto . . . . . . .. . . 2 MICGDMM Capítulo 0 MICGDMM Capítulo 0 Metrologia Industrial, Calibração e Gestão dos DMM Introdução Em cada lua cheia, enfrentavam a pena de morte todos aqueles que se esqueciam ou negligenciavam o dever de calibrar o padrão da unidade do comprimento. Tal era a pena aplicada em 3000 AC, no antigo Egipto, aos arquitectos reais, responsáveis pela construção dos templos e pirâmides dos Faraós. O primeiro cúbito real, foi definido como o comprimento do antebraço do Faraó reinante, do cotovelo à ponta do dedo médio, mais a largura da sua mão. A medida original era transferida e gravada em granito negro. Os trabalhadores detinham, nos locais de construção, cópias em granito ou em madeira e a sua manutenção era da responsabilidade dos arquitectos. Mesmo que nos sintamos afastados daquela situação, em distância e tempo, os povos sempre puseram uma grande ênfase na realização de medidas exactas. Mais recentemente, em Paris, no ano de 1799, foi criado o Sistema Métrico Decimal pelo depósito de dois padrões de platina, que representavam o metro e o quilograma – o início do actual Sistema Internacional de Unidades (sistema SI). Na Europa de hoje, as medições e as pesagens representam um valor equivalente a 6% do Produto Interno Bruto! A metrologia tornou-se uma actividade normal no nosso dia-a-dia. As tábuas de madeira e o café são comprados pela sua dimensão e peso; a água e a electricidade são medidas através de contadores. As balanças onde nos pesamos afectam o nosso bom humor – tal como o controlo de velocidade efectuado pela Brigada de Transito. A quantidade de substâncias activas em medicina, a medição de amostras de sangue e o efeito laser do cirurgião, devem ser exactos de modo a não pôr em causa a saúde dos pacientes. É praticamente impossível descrever alguma coisa, hoje em dia, sem referir os pesos e as medidas. A hora do nascer-do-sol, as medidas do tórax, a percentagem de álcool, o peso de cartas, a temperatura ambiente, a pressão dos pneus... e assim por diante. Assim, o comércio e as autoridades, estão tanto uns como outros, dependentes dos pesos e das medidas. O piloto lê com cuidado a altitude, o percurso, o consumo de combustível e a velocidade, enquanto a inspecção alimentar mede o teor de bactérias, as autoridades marítimas a linha de água e as empresas adquirem as matérias-primas POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiadopelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu . . . . . . .. . . 3 MICGDMM Capítulo 0 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu por pesos e medidas, especificando os seus produtos usando as mesmas unidades. Os processos de fabrico são regulados e os alarmes são iniciados através de medições. A medição sistemática com graus de incerteza conhecidos é um dos fundamentos do controlo da qualidade industrial, representando os custos das medições, na maioria das indústrias modernas, 10-15% dos custos de produção. Finalmente, a ciência está completamente dependente da medição. Os geólogos medem as ondas de choque quando as forças gigantescas que provocam os terramotos se fazem sentir, os astrónomos medem pacientemente a luz das estrelas distantes com o objectivo de determinar a sua idade, os físicos atómicos regozijam quando realizam medições ao milionésimo de segundo e confirmam a presença de uma partícula quase infinitamente pequena. A disponibilidade de instrumentos de medição e a capacidade de os utilizar são hoje essenciais, para que os cientistas documentem objectivamente os resultados obtidos. Consoante a grandeza em questão, a EUROMET define os seguintes dez domínios técnicos da metrologia fundamental: massa, electricidade, comprimento, tempo e frequência, termometria, radiações ionizantes e radioactividade, fotometria e radiometria, caudal, acústica e quantidade de matéria. Sistemas de gestão da medição Um sistema eficaz de gestão da medição permite garantir que os equipamentos e os processos de medição são apropriados ao uso que lhes é atribuído. Tal sistema tem um papel significativo na obtenção dos objectivos da qualidade dos produtos e no controle do risco de obtenção de resultados de medição incorrectos. O objectivo de um sistema de gestão da medição é o de controlar o risco de os equipamentos e os processos de medição gerarem resultados incorrectos perante um incidente na qualidade dos produtos de uma organização. Os métodos utilizados pelo sistema de gestão da medição vão desde a verificação fundamental do equipamento de medição até à aplicação de técnicas estatísticas aplicadas ao controlo do processo de medição. Neste manual, o termo "processo de medição" aplica-se às actividades de medição de grandezas físicas (nas fases de projecto, ensaio, produção, controlo). Um dos princípios estabelecidos na ISO 9000 reside na abordagem dita como "orientação por processos". Os processos de medição devem ser considerados como processos particulares destinados a suportar a qualidade dos produtos fabricados pelo organismo. A figura 1 mostra um esquema de utilização do modelo do sistema de gestão da medição especificado pela norma ISO 10012 de Setembro de 2003. . . . . . . .. . . 4 MICGDMM Capítulo 0 8.4 Melhoria Capítulo 5 Responsabilidade da direcção Capítulo 8 Análise e melhoria do sistema de gestão da medição POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu Modelo do sistema de gestão da medição Este manual contém tanto exigências como conselhos da norma ISO 10012 para a execução de sistemas de gestão da medição e pode contribuir para melhorar as actividades de medição e a qualidade dos produtos. São dados unicamente a título informativo e não devem ser interpretados como aditamentos, restrições ou modificações de uma qualquer exigência. Os organismos têm a responsabilidade de determinar o nível do controlo que necessitam e de estabelecer as especificações do sistema de gestão de medição de acordo com a estrutura do seu sistema geral de gestão. O respeito destas exigências facilitará a conformidade com as exigências relativas às medição e ao controle dos processos de medição estabelecidos noutras normas, como por ex., ISO 9001:2000, 7.6 e ISO 14001:1996, 4.5.1 Exigências do cliente relativas à medição Satisfação do cliente Resultados de medição Capítulo 7 Confirmação metrológica e execução dos processos de medição 7.1 Confirmação metrológica 7.2 Processo de medição Capítulo 6 Gestão de Recursos . . . . . . .. . . 5 MICGDMM Capítulo 0 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu Domínio de aplicação Este manual pretende fornecer exigências genéricas e guias de aplicação para a gestão dos processos de medição e para a confirmação dos equipamentos de medição utilizados para demonstrar a conformidade de exigências metrológicas. Especifica as exigências de qualidade relativas ao sistema de gestão de medição que um organismo que efectue medições possa utilizar e integrar no quadro do sistema de gestão geral e que é destinado a garantir que as exigências metrológicas sejam satisfeitas. Estas exigências e guias de aplicação não estão destinadas a ser substituídas nem adicionadas às exigências da ISO/IEC 17025. Requisitos gerais de competência para laboratórios de ensaio e calibração. NOTA: Existem normas e guias para tratar de factores particulares susceptíveis de influenciar os resultados de medição, tais como, por exemplo, o método de medição, as competências do pessoal e os ensaios de comparação interlaboratoriais. . . . . . . .. . . 6 MICGDMM Capítulo 1 MICGDMM Capítulo 1 O Sistema Português da Qualidade Objectivos Específicos ? Dar a conhecer os 3 subsistemas: Qualificação; Normalização e Metrologia do Sistema Português da Qualidade 1.1 As Categorias da Metrologia Na metrologia definem-se três categorias com características afins às quais correspondem instituições próprias, por vezes com estatutos completamente distintos. Estas categorias, com níveis de complexidade e exactidão distintos, são designadas na União Europeia de: Metrologia industrial Metrologia cientifica Resolução Custo / benefício Exactidão Metrologia legal Podem apontar-se, resumidamente, os objectivos de cada uma: POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu . . . . . . .. . . 7 MICGDMM Capítulo 1 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu Metrologia Legal – controlo metrológico dos instrumentos de medição regulamentados, mediante o seu acompanhamento desde a concepção e fabrico até à sua utilização, em domínios como as transacções comerciais, saúde, segurança, defesa do consumidor, fiscalização, protecção do ambiente, economia de energia, etc. Metrologia Industrial – apoio às actividades de controlo de processo e de produtos, mediante a integração em cadeias hierarquizadas de padrões dos meios metrológicos existentes nas empresas, laboratórios e outros organismos e à definição dos sistemas de calibração internos. É sobre este domínio da metrologia que iremos incidir a nossa consideração. Metrologia Científica – realização física das unidades demedida e das constantes fundamentais, mediante a conservação e desenvolvimento de padrões e instrumentação em laboratórios adequados. Além das três categorias de metrologia caracterizadas anteriormente, considera-se também a Metrologia Fundamental, a qual apesar de não ter nenhuma definição internacional, pode ser descrita como a metrologia científica, complementada pelas partes da metrologia legal e industrial que requerem competência científica. 1.2 Organização Internacional A convenção do Metro Em meados do século XIX, e particularmente durante a primeira exposição universal, tornou-se necessária a adopção de um sistema métrico universal. Em 1875 decorreu em Paris a Conferência Diplomática sobre o metro, onde 17 governos assinaram o tratado “A Convenção do Metro”. Os signatários decidiram então criar um instituto científico permanente, o “Bureau International des Poids et Mesures” (BIPM). Actualmente, a “Conférence Général des Poids et Mesures” (CGPM) tem como incumbência a analise e discussão do trabalho executado pelos Laboratórios Nacionais de Metrologia, enquanto que o BIPM faz recomendações sobre novas determinações da metrologia fundamental, além de outros domínios de actuação. Hoje em dia, o número de Estados signatários da Convenção do Metro ascende a 48 membros. . . . . . . .. . . 8 MICGDMM Capítulo 1 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu Laboratórios Nacionais de Metrologia Para cada país, o Laboratório Nacional de Metrologia (LNM) é definido pelo EUROMET como o laboratório considerado por decisão nacional para desenvolver e manter os padrões nacionais para uma ou várias grandezas. A organização do LNM pode estar estruturada de forma centralizada, com apenas um LNM no país, ou com base numa opção pela descentralização, com uma multiplicidade de laboratórios, possuindo todos, o estatuto de LNM. Um LNM representa internacionalmente o seu país nas relações com os laboratórios nacionais de metrologia de outros países, nas organizações regionais de metrologia (ORM), e junto do BIPM. Portanto, os LNMs são a espinha dorsal da organização internacional da Convenção do Metro. Laboratórios Primários Um laboratório é considerado como primário quando: - For reconhecido internacionalmente pela realização metrológica de uma unidade de base do SI ao nível primário, ou pela realização de uma unidade derivada do SI ao mais alto nível internacional possível; - Realiza investigação reconhecida internacionalmente em sub domínios específicos; - Mantém e desenvolve uma determinada unidade através da correspondente manutenção e desenvolvimento dos padrões primários; - For membro participante nas comparações ao mais alto nível internacional. Os laboratórios primários são nomeados pelo LNM de acordo com o plano de acção metrológico para os diversos domínios e de acordo com a política metrológica do país. . . . . . . .. . . 9 MICGDMM Capítulo 1 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu Laboratórios de Referência Um laboratório é considerado de referência quando seja capaz de executar calibrações de uma grandeza ao mais elevado nível de exactidão no país, sendo rastreado a um laboratório primário. Laboratórios Acreditados Um laboratório acreditado é reconhecido pela sua competência, respectivo sistema de gestão da qualidade, e sua imparcialidade por um organismo independente. A acreditação é voluntária e é concedida pelo Organismo de Acreditação de cada país, tendo por base a avaliação do laboratório e auditorias regulares. A acreditação é geralmente efectuada de acordo com a norma europeia NP EN ISO/IEC 17025, além de um conjunto de especificações e guias técnicos. 1.3 Sistema Português da Qualidade O Instituto Português da Qualidade (IPQ) é o organismo nacional que gere e desenvolve o Sistema Português da Qualidade (SPQ) - enquadramento legal de adesão voluntária para os assuntos da qualidade em Portugal. Assim, o IPQ assegura a representação portuguesa a nível internacional no domínio da Qualidade, mantendo estreito contacto com os seus congéneres europeus. No âmbito do SPQ, o IPQ é responsável em Portugal pela acreditação de entidades, pela normalização nacional, assegurando a articulação com os organismos europeus e internacionais de normalização, pelo Laboratório Central de Metrologia, pela informação técnica na área da qualidade. O Instituto também assegura a gestão de programas de apoio financeiro e intervém na cooperação com outros países, no domínio da Qualidade. No âmbito regulamentar, o IPQ é ainda responsável pelo controle metrológico em Portugal e pelo processo comunitário de notificação prévia de normas e regras técnicas. Na sua acção, o IPQ orienta a actividade de numerosos organismos que com ele colaboram, aplicando os procedimentos definidos a nível europeu e internacional. . . . . . . .. . . 10 MICGDMM Capítulo 1 O SPQ Estabelecido em 1983, o SPQ, foi posteriormente actualizado pelo DL 234/93, de 2 de Julho, sendo organizado em três subsistemas - Metrologia, Normalização e Qualificação, e por cujas actividades o IPQ é responsável. O SPQ assenta nos seguintes princípios: - Credibilidade: O SPQ baseia o seu funcionamento em regras e métodos conhecidos e estabelecidos por consenso internacional; a supervisão do SPQ está sob responsabilidade de entidades representativas. - Adesão voluntária: Cada entidade decide sobre a sua adesão ao SPQ. - Abertura: Qualquer entidade poderá integrar o SPQ, desde que demonstre cumprir as exigências estabelecidas. - Aplicação geral: O SPQ pode abranger qualquer tipo de entidade, de produto ou de serviço. - Não exclusividade: O SPQ pode coexistir com outros sistemas de apoio à qualidade já existentes ou previstos. - Gestão integrada: A coordenação geral do SPQ é atribuída a uma única entidade. - Descentralização: O funcionamento do SPQ é baseado na autonomia das entidades que o compõem, seguindo procedimentos escritos rigorosos. As entidades que integram o SPQ são as seguintes: - Instituto Português da Qualidade (IPQ) - As entidades acreditadas e qualificadas para tal no âmbito dos subsistemas da Metrologia, da Normalização e da Qualificação. POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu . . . . . . .. . . 11 MICGDMM Capítulo 1 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu Normalização A Normalização é uma actividade conducente à obtenção de soluções para problemas de carácter repetitivo, essencialmente no âmbito da ciência da técnica e da economia, com vista à realização do grau óptimo de organização num dado domínio. Consiste em geral, da elaboração, publicação e promoção do emprego das normas. A elaboração e aprovação de normas tem por finalidade a racionalização e a simplificação de processos, componentes, produtos e serviços. Permite uma maior facilidade de entendimento e visa o estabelecimento de parâmetros a utilizar em acções de avaliação da conformidade. O IPQ, directamenteou por representação delegada em outras entidades públicas, privadas ou mistas, participa, ou promove a participação nos trabalhos de normalização compreendidos nas instâncias europeias e internacionais. Participação europeia e internacional Na sua qualidade de ONN (Organismo Nacional de Normalização), o IPQ é membro das organizações internacionais e europeias de normalização (ISO, IEC, CEN, CENELEC), competindo-lhe exprimir o voto nacional junto dessas organizações, após consulta às entidades interessadas. Igualmente na sua qualidade de ONN, o IPQ é responsável por exprimir o voto nacional junto do ETSI (Instituto Europeu de Normalização para as Telecomunicações). O IPQ, directamente ou por representação delegada em outras entidades públicas, privadas ou mistas, participa ou promove a participação nos trabalhos de normalização empreendidos no seio das seguintes estruturas: CEN - Comité Europeu de Normalização CENELEC - Comité Europeu de Normalização Electrotécnica ECISS - Comité Europeu para a Normalização do Ferro e do Aço ETSI - Instituto Europeu de Normalização para as Telecomunicações IEC - Comissão Electrotécnica Internacional ISO - Organização Internacional de Normalização. . . . . . . .. . . 12 MICGDMM Capítulo 1 Acreditação A Acreditação de Entidades, gerida pelo IPQ insere-se no Subsistema da Qualificação do Sistema Português da Qualidade (SPQ) Este Subsistema visa a demonstração da conformidade de produtos, de serviços e de sistemas da qualidade com requisitos previamente fixados, assim como a acreditação de entidades para fins específicos. Foi com base na série de normas EN 45000 e no respeito dos princípios gerais que regem o SPQ que foram estabelecidos os procedimentos de gestão do sistema de acreditação. Laboratório Central de Metrologia O LCM está estruturado por laboratórios que, além de realizarem, dentro das gamas de medição e de determinadas incertezas os padrões nacionais dessas grandezas, tem disponíveis um conjunto de calibrações de rotina para o exterior nas diferentes áreas em que possui laboratórios: - dimensional; - massa; - força; - temperatura; - tempo; - volume; - quantidade de matéria. No que respeita às demais grandezas físicas, o IPQ tem estabelecido protocolos de cooperação técnica com outras entidades. Esta cooperação cobre actividades não apenas relativas às funções de laboratório primário, que atrás foram referidas, como também de calibração e de ensaios cuja POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu . . . . . . .. . . 13 MICGDMM Capítulo 1 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu implementação foi entendido dever ser descentralizada noutras entidades. São os casos das seguintes grandezas: - Electricidade - INETI - Radiações Ionizantes - DGA - Alta Tensão - LABELEC / EDP - Acústica - LNEC - Óptica - CETO (Universidade do Porto). Metrologia Legal A actividade da Metrologia Legal no nosso país é regulamentar e tem por suporte uma estrutura bastante descentralizada que é constituída, para além do Serviço de Metrologia Legal do Instituto Português da Qualidade, pelas estruturas metrológicas ligadas às Delegações Regionais do Ministério da Economia, pelos Serviços Municipais de Metrologia e pelos Organismos de Verificação Metrológica, sendo estas últimas entidades públicas ou privadas, devidamente acreditadas em domínios específicos, a quem o Instituto concedeu autorização para o exercício da actividade metrológica. Com a crescente consciencialização das populações e dos agentes económicos para os aspectos ligados à melhoria da qualidade de produtos e de serviços prestados, o conjunto das entidades envolvidas no controle metrológico passou a desempenhar um papel cada vez mais activo e determinante na defesa do consumidor, em domínios tão vastos como sejam, por exemplo, os das transacções comerciais, saúde, segurança e fiscais. Posicionado no topo do Sistema, o Serviço de Metrologia Legal do IPQ desenvolve a sua actividade, exclusivamente, no campo regulamentar Atendendo à multiplicidade de tarefas que lhe foram cometidas e ao elevado número de entidades qualificadas para o exercício do controle metrológico, este Serviço do IPQ dedica particular atenção às actividades de coordenação do Sistema de Metrologia Legal e de preparação e implementação de acções que visem uma permanente harmonização da aplicação da regulamentação metrológica pelas diversas entidades e, igualmente, a melhoria de qualidade da intervenção técnica destas. Conservação do espólio metrológico do IPQ que se encontra inserido no Museu de Metrologia instalado no próprio Instituto. . . . . . . .. . . 14 MICGDMM Capítulo 1 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu Síntese do Capítulo 1 Capítulo introdutório com referência às diferentes categorias de metrologia – metrologia legal, metrologia industrial, metrologia científica e metrologia fundamental. Organização Internacional, Laboratórios nacionais, primários, de referência, acreditados. Sistema Portugês da Qualidade – quem o gere, o seu enquadramento legal, suas funções e reponsabilidades e os seus princípios. Entidades que o integram. . . . . . . .. . . 15 MICGDMM Capítulo 2 MICGDMM Capítulo 2 As Unidades Base do Sistema Internacional Objectivos Específicos ? Definição das diferentes unidades do SI. ? Saber as regras de escrita das unidades do SI 2.1 As Unidades Base do Sistema Internacional O Sistema Internacional de Unidades é uma versão do Sistema Métrico internacionalmente aceite. Tem 6 Unidades Primárias cujos nomes e símbolos foram também aceites internacionalmente: Grandezas Primárias Unidade Símbolo Definição Comprimento Metro m • Distância percorrida pela luz no vazio, durante um intervalo de tempo de 1/299.792.458 do segundo Massa Quilo- grama kg • Unidade de Massa igual à Massa do Protótipo Internacional do Quilograma Tempo Segundo s • Duração de 9.192.631.770 Períodos de Radiação, correspondentes à transição entre os 2 Níveis hiper finos do Estado fundamental do Átomo de Césio 133. Corrente Eléctrica Ampere A • Intensidade de uma Corrente constante que, mantida em 2 condutores paralelos, rectilíneos, de comprimento infinito, de secção circular desprezável e colocados à distância de 1 m um do outro no vazio, produziria entre estes dois condutores uma força igual a 0,000 000 2 N por metro de comprimento Temperatura Kelvin K • Fracção 1/273,16 da Temperatura ter- modinâmica do Ponto Triplo da Água (0ºC) Intensidade Luminosa Candela cd • Intensidade luminosa, numa dada direcção, de uma fonte que emite uma radiação monocromática de frequência 540.000.000 MHz e cuja intensidade nessa direcção é de 1/683 W/sr. POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu . . . . . . .. . . 16 MICGDMM Capítulo 2 Existem outras unidades muitoutilizadas na Indústria em geral, que se encontram relacionadas com as Unidades Primárias: Grandezas Unidade Símbolo Relação com a Grandeza Primária Comprimento Polegada “ 1” = 25.4mm = 0.0254m Área, Superfície Metro Quadrado m 2 1 m2 = 1m x 1m 1 km2 = 1.000.000 m2 Volume, Capacidade Metro Cúbico m 3 1 m3 = 1m x 1m x 1m 1 m3 = 1000 dm3 = 1000 l Temperatura Grau Celsius º C 0 º C = 273 k T (º C) = T (K) -273 Pressão, Tensão Pascal Pa 1 Pa = 1N/ m2 1 atm = 101.325 Pa 1 psi =6.895 Pa 1 bar = 100.000 Pa Para simplificar a escrita utilizam-se prefixos. O quadro seguinte mostra os vários prefixos existentes para o Sistema Internacional de Unidades: Múltiplos Submúltiplos Factor Prefixo Símbolo Factor Prefixo Símbolo 1024 yota Y 10-1 deci d 1021 zeta Z 10-2 centi c 1018 exa E 10-3 mili m 1015 peta P 10-6 micro μ 1012 tera T 10-9 nano n 109 giga G 10-12 pico p 106 mega M 10-15 fento f 103 quilo k 10-18 ato a 102 hecto h 10-21 zepto z 101 deca da 10-24 yocto y POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu . . . . . . .. . . 17 MICGDMM Capítulo 2 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu Exemplos de Aplicação Unidades de Comprimento: 1 km = 1000 m (1 quilómetro = 1000 metro); 1dm = 100 mm (1 decímetro = 100 milímetro); 1mm = 1000 μm (1 milímetro = 1000 micrómetro); 10 μm = 0,01 mm (10 micrómetro = 1 centésima de milímetro); 100 μm = 0,1 mm (100 micrómetro = 1 décima de milímetro); 1 m = 100 cm (1 metro = 100 centímetro); 1 dam = 10 m (1 decâmetro = 10 metro); 1 hm = 100 m (1 hectómetro = 100 metro). Unidades de Superfície: 1 km2 = 1.000.000 m2 (1 quilómetro quadrado = 1 milhão de metro quadrado); 1 ha = 10.000 m2 (1 hectar = 10 mil metro quadrado). Regras para a escrita dos nomes e símbolos das unidades Símbolos das unidades SI •Os símbolos das unidades são impressos em caracteres romanos (direitos). Em geral os símbolos das unidades são escritos em minúsculas, mas, se o nome da unidade deriva de um nome próprio, a primeira letra do símbolo é maiúscula. O nome da unidade propriamente dita começa sempre por uma minúscula, salvo se se trata do primeiro nome de uma frase ou do nome “grau Celsius”. •Os símbolos das unidades ficam invariáveis no plural. •Os símbolos das unidades não são seguidos de um ponto, salvo se estão no fim de uma frase e o ponto tem a função habitual da pontuação. . . . . . . .. . . 18 MICGDMM Capítulo 2 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu Expressão algébrica dos símbolos das unidades SI •Quando uma unidade derivada é formada pelo produto de duas ou mais unidades, pode ser indicado com os símbolos das unidades separadas por pontos a meia altura ou por um espaço. Por exemplo: N m ou N · m •Quando uma unidade derivada é formada dividindo uma unidade por outra, pode utilizar-se uma barra oblíqua (/), uma barra horizontal ou também expoentes negativos. Por exemplo: m/s ou ou m · s-1 •Nunca deve ser utilizado na mesma linha mais que uma barra oblíqua, a menos que sejam adicionados parêntesis, a fim de evitar qualquer ambiguidade. Em casos complicados devem ser utilizados expoentes negativos ou parênteses. Por exemplo: m/s2 ou m · s-2 mas não: m/s/s Regras de utilização dos prefixos SI •Os símbolos dos prefixos são impressos em caracteres romanos direitos, sem espaço entre o símbolo do prefixo e o símbolo da unidade. •O conjunto formado pela junção do símbolo de um prefixo ao símbolo de uma unidade constitui um novo símbolo inseparável, que pode ser elevado a uma potência positiva ou negativa e que pode ser combinado com outros símbolos de unidades para formar símbolos de unidades compostas. Por exemplo: 1 cm3 = (10-2 m)3 = 10-6 m3 1 cm-1 = (10-2 m)-1 = 102 m-1 •Não são empregues prefixos compostos, ou seja, formados pela justaposição de vários prefixos. Por exemplo: 1 nm mas não: 1 m�m •Um prefixo não pode ser empregue sem uma unidade a que se refira. Por exemplo: 106/m3 mas não: M/m3 . . . . . . .. . . 19 MICGDMM Capítulo 2 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu Síntese do Capítulo 2 Grandezas Primárias do Sistema Internacional de Unidades, sua unidade, símbolo e definição. Outras grandezas relacionadas e prefixos do Sistema Internacional de Unidades. . . . . . . .. . . 20 MICGDMM Capítulo 3 MICGDMM Capítulo 3 Termos e Definições Objectivos Específicos ? Dar a conhecer algumas definições do domínio da metrologia. 3.1 Termos e Definições - Vocabulário Internacional Em todos os domínios da ciência e da tecnologia a terminologia deve ser cuidadosamente escolhida. Cada termo deve ter o mesmo significado para todos os utilizadores, deve exprimir um conceito definido, sem entrar em conflito com a linguagem comum. Para tentar resolver este problema a nível internacional, o Grupo de Metrologia da ISO propôs às principais organizações internacionais que se ocupam da Metrologia o Vocabulário Internacional de Metrologia (VIM). Os termos e as definições seguintes constam do VIM e das normas ISO 9000 e ISO 10012 Ajuste Operação destinada a levar um instrumento de medição a um funcionamento adequado à sua utilização. NOTA: O ajuste pode ser automático, semi-automático ou manual. Amplitude de medição Módulo da diferença entre os dois limites da gama nominal. Exemplo: Para uma gama nominal -10 V a +10 V: a amplitude de medição é de 20 V. POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu . . . . . . .. . . 21 MICGDMM Capítulo 3 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu NOTA: Em certos domínios científicos, a diferença entre os valores maior e menor é chamada gama. Calibração Conjunto de operações que estabelecem, em condições especificadas, a relação entre valores de grandezas indicados por um instrumento de medição ou sistema de medição, ou valores representados por uma medida materializada ou um material de referência e os correspondentes valores realizados por padrões. NOTAS: 1. O resultado de uma calibração tanto permite a atribuição de valores das mensurandas às indicações como a determinação de correcções relativas às indicações. 2. A calibração pode também determinar outras propriedades metrológicas, tal como o efeito das grandezas de influência. O resultado da calibração pode ser registado num documento, por vezes chamado certificado de calibração ourelatório de calibração. Característica metrológica Característica particular que pode influenciar os resultados da medição NOTAS: 1. Um equipamento de medição tem geralmente várias características metrológicas. 2. As características metrológicas podem ser sujeitas a calibração. Confirmação metrológica Conjunto de operações necessárias para assegurar que um equipamento de medição responde às exigências correspondentes à utilização prevista . . . . . . .. . . 22 MICGDMM Capítulo 3 NOTAS: 1. A confirmação metrológica geralmente inclui a calibração e a verificação, todo o ajuste necessário ou a reparação e nova calibração, a comparação com as exigências metrológicas para a utilização prevista do equipamento de medição, a colocação do equipamento em local apropriado e com a documentação necessária. 2. A confirmação metrológica é considerada terminada somente a partir do momento em que a aptidão do equipamento de medição para a utilização prevista é demonstrada e documentada. 3. As exigências para a aptidão ao uso incluem considerações tais como a amplitude da escala de medição, a resolução e os erros máximos admitidos. 4. Normalmente as exigências metrológicas são distintas, e não especificadas, das exigências do produto. Correcção Valor acrescentado algebricamente ao resultado bruto da medição, para compensar o erro sistemático. NOTAS: 1. A correcção é igual e de sinal contrário ao erro sistemático estimado. 2. Dado que o erro sistemático não pode ser conhecido perfeitamente, a compensação não é completa. Desvio-padrão experimental Parâmetro s que caracteriza a dispersão dos resultados obtidos numa série de n medições da mesma mensuranda, dado pela formula: ( ) 1 1 2 − − = ∑ = n xx s n i i POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu . . . . . . .. . . 23 MICGDMM Capítulo 3 NOTAS: 1. Considerando a série de x medições como amostra de uma distribuição, x é um estimador não enviesado da média µ e s2 é um estimador não enviesado da variância σ2 dessa distribuição. 2. A expressão ns / é uma estimativa do desvio padrão da distribuição de x e é designada por desvio padrão experimental da média. 3. O desvio padrão experimental da média é por vezes incorrectamente chamado erro padrão da média. Dimensão de uma grandeza Expressão que representa uma grandeza de um sistema de grandezas como um produto de potências de factores que representam as grandezas de base desse sistema. Exemplo: a) LMF-2 é a dimensão da força no sistema de grandezas de base comprimento, massa, tempo, cujas dimensões são representadas respectivamente por L, M e T. b) no mesmo sistema de grandezas, ML-3 é a dimensão da concentração de massa bem como da massa volúmica. NOTA: Os factores que representam as grandezas de base são chamados “dimensões” destas grandezas de base. Divisão Parte de uma escala compreendida entre quaisquer duas referências sucessivas. Equipamento de medição Instrumento de medição, ferramenta informática, padrão de medição, material de referência, equipamento auxiliar ou uma combinação destes, necessária para a realização de um processo de medição. POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu . . . . . . .. . . 24 MICGDMM Capítulo 3 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu Erros Máximos Admissíveis (de um instrumento de medição) Valores extremos de um erro admitido pelas especificações, regulamentos, etc., relativos a um dado instrumento de medição. Erro de medição Diferença algébrica entre o resultado da medição e o valor verdadeiro da mensuranda. NOTAS: 1. Uma vez que o valor verdadeiro não pode ser determinado, na prática é usado um valor convencionalmente verdadeiro. 2. Quando é necessário distinguir “erro” de “erro relativo”, o primeiro é por vezes chamado “erro absoluto de medição”. Este não deve confundir-se com valor absoluto do erro, que é o módulo do erro. Exactidão (de um instrumento de medição) Aptidão de um instrumento de medição para dar indicações próximas do verdadeiro valor da grandeza medida. NOTA: A exactidão é um conceito qualitativo. Factor de correcção Factor numérico pelo qual se multiplica o resultado bruto da medição para compensar o erro sistemático. NOTA: Dado que o erro sistemático não pode ser conhecido perfeitamente, a compensação não é completa. Fidelidade (de um instrumento de medição) Aptidão de um instrumento de medição para dar indicações isentas de erro sistemático. . . . . . . .. . . 25 MICGDMM Capítulo 3 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu Função metrologia Função que tem a responsabilidade administrativa e técnica de definir e implementar o sistema de gestão da medição. Gama nominal Gama de indicação obtida, para uma posição particular dos comandos de um instrumento de medição. NOTAS: 1. A gama nominal é normalmente especificada pelos seus limites inferior e superior, por exemplo 100 ºC a 200 ºC. Quando o limite inferior é zero, o alcance é habitualmente especificado apenas pelo limite superior; por exemplo, uma gama nominal de 0 V a 100 V é designada de 100 V. 2. O termo alcance é também utilizado com o significado de gama nominal. Grandeza de influência Grandeza que não é a mensuranda mas que influi no valor de medição. Exemplos: a) Temperatura de um micrómetro usado na medição de comprimento; b) Frequência na medição da amplitude de uma diferença do potencial eléctrico alterna; c) Concentração de bilirrubina na medição de concentração de hemoglobina numa amostra de plasma sanguíneo humano. Incerteza de medição Parâmetro associado ao resultado da medição, que caracteriza a dispersão dos valores que podem ser razoavelmente atribuídos à mensuranda. . . . . . . .. . . 26 MICGDMM Capítulo 3 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu NOTAS: 1. O parâmetro pode ser, por exemplo, um desvio padrão (ou um dado múltiplo dele), ou a metade de um intervalo para um dado nível de confiança. 2. A incerteza de medição compreende, em geral, muitos componentes. Alguns destes componentes podem ser avaliados pela distribuição estatística dos resultados de séries de medições e podem ser caracterizados pelos desvios padrão experimentais. Os outros componentes, que também podem ser caracterizados por desvio padrão, são avaliados a partir da distribuição de probabilidades assumida, baseada na experiência ou outra informação 3. Entende-se que o resultado da medição é a melhor estimativa do valor da mensuranda e que todos os componentes da incerteza, incluindo os resultados de efeitos sistemáticos, tais como os componentes associados à correcção e aos padrões de referência, contribuem para a dispersão.Esta definição é idêntica à do “Guia para a expressão da incerteza na medição” – GUM. Material de Referência (MR) Material ou substância com um ou mais valores das suas propriedades suficientemente homogéneos e bem definidos para a calibração de um instrumento, a avaliação de um método de medição, ou para a atribuição de valores a materiais. NOTA: Um material de referência pode apresentar-se sob a forma de um gás, de um líquido ou um sólido puro ou composto. Exemplos são: água para a calibração de viscosímetros, safira como calibrador de capacidade calorífica em calorimetria e soluções usadas para calibração em análise química. Material de Referência Certificado (MRC) Material de referência, acompanhado por um certificado, do qual uma ou mais propriedades são certificadas por um procedimento que estabelece a sua rastreabilidade a uma realização exacta da unidade na qual os valores da propriedade se exprimem e para a qual cada um dos valores certificados é acompanhado de uma incerteza para um dado intervalo de confiança. . . . . . . .. . . 27 MICGDMM Capítulo 3 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu Medição Conjunto de operações que tem por objectivo determinar o valor de uma grandeza. Mensuranda Grandeza particular submetida a medição. NOTA: A especificação de uma mensuranda pode requerer informações acerca de grandezas como o tempo, temperatura e pressão. Metrologia Ciência da medição. Nota: A metrologia compreende todos os aspectos, tanto teóricos como práticos, relativos à medição, quaisquer que sejam a sua incerteza e o domínio da ciência e da tecnologia a que se referem. Padrão Medida materializada, instrumento de medição, material de referência ou sistema de medição destinado a definir, realizar, conservar ou reproduzir uma unidade, ou um ou mais valores de uma grandeza para servirem de referência. Exemplos: padrão de massa de 1 kg; resistência padrão de 100 Ω; bloco padrão de 1 mm. Padrão de referência Padrão, em geral da mais elevada qualidade metrológica disponível num dado local, ou organização, do qual derivam as medições aí efectuadas. Padrão de trabalho Padrão que é utilizado correntemente para calibrar ou verificar medidas materializadas, instrumentos de medição ou materiais de referência. . . . . . . .. . . 28 MICGDMM Capítulo 3 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu NOTAS: 1. Um padrão de trabalho é usualmente calibrado por comparação com um valor de referência. 2. Um padrão de trabalho utilizado correntemente para garantir que as medições são efectuadas correctamente é chamado de padrão de verificação. Padrão de transferência Padrão utilizado como intermediário na comparação de padrões. NOTA: O termo dispositivo de transferência deverá ser utilizado quando o intermediário não é um padrão. Processo de medição Conjunto de operações realizadas para determinar o valor de uma quantidade. Procedimento de medição Conjunto das operações descritas pormenorizadamente, envolvidas na execução de uma medição particular, segundo um dado método. NOTA: Um procedimento de medição é usualmente registado num documento, que por vezes se chama “procedimento de medição (ou método de medição), e é habitualmente suficientemente detalhado para permitir ao operador desempenhar a medição sem informação adicional. Rastreabilidade Propriedade do resultado de uma medição ou o valor de um padrão que consiste em poder relacionar-se a referências determinadas, geralmente padrões nacionais ou internacionais, por intermédio de uma cadeia ininterrupta de comparações, tendo todas as incertezas determinadas. . . . . . . .. . . 29 MICGDMM Capítulo 3 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu NOTA: 1. O conceito é frequentemente expresso pelo adjectivo “rastreado”. 2. A cadeia ininterrupta de comparação é chamada de “cadeia de rastreabilidade”. Repetibilidade (de um instrumento de medição) Aptidão de um instrumento de medição para dar, em condições de utilização definidas, indicações muito próximas quando se aplica repetidamente a mesma mensuranda. Repetibilidade dos resultados (de uma medição) Aproximação entre os resultados de medições sucessivas da mesma mensuranda efectuadas nas mesmas condições de medição. NOTAS: 1. Estas condições são chamadas condições de repetibilidade. 2. As condições de repetibilidade incluem: mesmo procedimento de medição, mesmo observador, mesmo instrumento de medição, usado nas mesmas condições, mesmo local e repetição num curto intervalo de tempo. 3. A repetibilidade pode exprimir-se quantitativamente em termos das características da dispersão dos resultados. Reprodutibilidade dos resultados (de uma medição) Aproximação entre os resultados das medições da mesma mensuranda efectuada com alteração das condições de medição. NOTAS: 1. Uma informação válida de reprodutibilidade exige a especificação das condições alteradas. 2. As condições alteradas podem incluir: principio de medição, método de medição, observador, instrumento de medição, padrão de referência, local, condições de utilização ou tempo. . . . . . . .. . . 30 MICGDMM Capítulo 3 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu 3. A reprodutibilidade pode exprimir-se quantitativamente em termos das características da dispersão dos resultados. 4. Os resultados aqui são usualmente entendidos como resultados corrigidos. Resolução (de um dispositivo indicador) Menor diferença entre indicações de um dispositivo indicador que se podem distinguir significativamente. NOTAS: 1. Para um dispositivo indicador digital, é a diferença de indicação que corresponde à alteração de uma unidade do algarismo menos significativo. 2. O conceito aplicado a dispositivos analógicos pode corresponder a uma estimativa. 3. O conceito aplica-se também a um dispositivo registador. Sistema de gestão da medição Conjunto de elementos correlacionados ou interactivos, necessários para efectuar uma confirmação metrológica e um controlo contínuo dos processos de medição Síntese do Capítulo 3 Termos e definições do VIM (Vocabulario Internacional de Metrologia) e outros aplicados neste manual. . . . . . . .. . . 31 MICGDMM Capítulo 4 MICGDMM Capítulo 4 Exigências Gerais na Função Metrológica Objectivos Específicos ? Noções de base da função metrológica, como gerir um parque de meios de medida e como garantir a qualidade da medida. 4.1 Exigências Gerais na Função Metrológica O sistema de gestão da medição deve garantir que as exigências metrológicas especificadas são satisfeitas. Guia de aplicação As exigências metrológicas especificadas resultam das exigências relativas ao produto. Estas exigências são necessárias tanto para os equipamentos de medição como para os processos da medição. Podem ser expressas em termos de erro máximo admitido,incerteza de medição, amplitude de medição, repetibilidade, resolução, condições ambientais ou aptidão dos operadores. A organização deve especificar quais os processos e os equipamentos de medição sujeitos às disposições das normas internacionais. Aquando da definição do campo de aplicação e da escala do sistema de gestão da medição, os riscos e as consequências de uma falha no cumprimento das exigências metrológicas devem ser tidos em conta. O sistema de gestão da medição consiste no controle dos processos de medição designados, na confirmação metrológica dos equipamentos de medição e nos processos de suporte necessários. Os processos de medição que fazem parte do sistema de gestão da medição devem ser controlados (ver 7.2). Todos os equipamentos de medição que integram o sistema de gestão da medição devem ser confirmados (ver 7.1).Toda a modificação do sistema de gestão da medição deve obedecer aos procedimentos da organização. POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu . . . . . . .. . . 32 MICGDMM Capítulo 4 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu Síntese do Capítulo 4 Garantia de que o sistema de gestão da medição satisfaz as exigências metrológicas. Exigências da especificação das características metrológicas, nomeadamente processos e equipamentos de medição. Controlo dos processos de medição. Confirmação metrológica dos equipamentos de medição. . . . . . . .. . . 33 MICGDMM Capítulo 5 MICGDMM Capítulo 5 Responsabilidade da Gestão Função Metrológica Objectivos Específicos ? Conhecer as responsabilidades da função metrológica ao nível da gestão de uma organização. 5.1 Função Metrologia A função metrologia deve ser definida pela organização. A direcção da organização deve garantir a disponibilização de recursos necessários de forma a estabelecer e manter a função metrologia. Guia de aplicação A função metrologia pode ser assegurada por um único serviço ou repartida no todo da organização. O responsável pela função metrologia deve estabelecer, documentar e manter o sistema de gestão da medição e melhorar permanentemente a sua eficácia. POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu . . . . . . .. . . 34 MICGDMM Capítulo 5 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu 5.2 Escutar o cliente O responsável pela função metrologia deve assegurar que: a) as exigências do cliente relativas à medição são determinadas e convertidas em exigências metrológicas, b) o sistema de gestão da medição satisfaz as exigências metrológicas dos clientes, c) a conformidade para com as exigências especificadas pelo cliente pode ser demonstrada. 5.3 Objectivos da qualidade O responsável pela função metrologia deve definir e estabelecer os objectivos da qualidade mensuráveis para o sistema de gestão da medição. Devem ser definidos critérios de desempenho objectivos e procedimentos para os processos de medição e do seu controlo. Guia de aplicação Exemplos de objectivos da qualidade definidos a diferentes níveis de organização: - nenhum produto não conforme deve ser aceite, nem nenhum produto conforme recusado, devido a medições incorrectas; - nenhum processo de medição deve estar fora de controlo por mais do que um dia sem detecção - todas as confirmações metrológicas devem ser concluídas nas datas previstas; - os registos de confirmação metrológica nunca devem ser ilegíveis; - os planos de formação técnica devem ser concluídos de acordo com os calendários preestabelecidos; - o tempo de indisponibilidade dos equipamentos de medição deve ser reduzido numa determinada percentagem. . . . . . . .. . . 35 MICGDMM Capítulo 5 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu 5.4 Revisão pela gestão A direcção da organização deve assegurar-se da realização de revisões periódicas em intervalos planificados do sistema de gestão da medição, para verificar que este se mantém adequado, eficaz e pertinente. A direcção da organização deve assegurar a disponibilização dos recursos necessários para a realização da revisão do sistema de gestão da medição. Os resultados das revisões da gestão devem ser usados pelo responsável da função metrologia para modificar o sistema se necessário, incluindo a melhoria dos processos de medição e a revisão dos objectivos da qualidade. Os resultados de todas as revisões e de todas as acções executadas devem ser registados. Síntese do Capítulo 5 Definição das funções da metrologia, disponibilização de recursos e documentação do sistema de gestão. Escuta do cliente. Estabelecimento dos objectivos da qualidade. Critérios de desempenho. Revisão da direcção do sistema de gestão da medição e disponibilização de recursos. . . . . . . .. . . 36 MICGDMM Capítulo 6 MICGDMM Capítulo 6 Gestão de Recursos Objectivos Específicos ? Conhecer os recursos necessários e como gerir as competências técnicas. ? Quais as formas de utilizar a informação, registos e procedimentos. ? Como gerir e validar os sistemas de informação. ? Conhecer os meios de gestão, conservação, calibração e utilização dos meios de medida. ? Dar a conhecer como e porquê gerir os fornecedores externos. 6.1 Competências 6.1.1 Responsabilidade do Pessoal O responsável pela função metrologia deve definir e documentar as responsabilidades de todo o pessoal afecto ao sistema de gestão da medição. Guia de aplicação Estas responsabilidades podem ser definidas sob a forma de organigramas, descrições de posto, instruções de trabalho ou procedimentos. Não se exclui o recurso ao uso de pessoal especializado externo à função metrologia. POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu . . . . . . .. . . 37 MICGDMM Capítulo 6 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu 6.1.2 Competência e Formação O responsável pela função metrologia deve garantir que os membros do pessoal implicados no sistema de gestão da medição demonstram aptidão para desempenhar as tarefas que lhes são atribuídas. Qualquer necessidade de competência especializada necessária deve ser especificada. O responsável pela função metrologia deve verificar que a formação necessária para responder às necessidades identificadas é dada, que os registos das actividades de formação são mantidos e que a eficácia da formação é avaliada e documentada. Os membros do pessoal devem ser informados do alcance das suas responsabilidadese obrigações, tal como do impacto das suas actividades na eficácia do sistema de gestão da medição e na qualidade do produto. Guia de aplicação A competência pode ser adquirida pela formação inicial, pela formação contínua e pela experiência adquirida; pode ser provada por testes ou pela demonstração de desempenho. Quando se recorre a pessoal em curso de formação, deve ser providenciada supervisão adequada. 6.2 Informação 6.2.1 Procedimentos Os procedimentos do sistema de gestão da medição devem estar convenientemente documentados e validados, de forma a assegurar a sua correcta implementação, coerência e validade dos resultados de medição. A edição de novos procedimentos ou a modificação de procedimentos existentes deve ser autorizada e verificada. Os procedimentos devem estar em dia, acessíveis e ser fornecidos sempre que solicitados. . . . . . . .. . . 38 MICGDMM Capítulo 6 Guia de aplicação Os procedimentos técnicos podem ser baseados nas práticas estandardizadas de medição publicadas ou nas instruções escritas pelos clientes ou pelos fabricantes dos equipamentos. A seguir mostra-se um exemplo de procedimento onde constam os capítulos principais, exceptuando o capítulo de incertezas de medida que vai ser tratado posteriormente. 6.2.1.1 Procedimento de Calibração de um Paquímetro 6.2.1.1.1 Rastreabilidade PADRÃO DE REFERÊNCIA BLOCOS PADRÃO GRAU 2 BLOCOS PADRÃO GRAU 2 ANEL PADRÃO PADRÃO DE REFERÊNCIA BLOCOS PADRÃO GRAU 2 6.2.1.1.2 Introdução Os paquímetros de relógio ou de nónio - com indicação analógica ou digital são utilizados como instrumentos de medida de exteriores, interiores e de profundidade. 6.2.1.1.3 Objectivo e Campo de Aplicação Este procedimento aplica-se à calibração de paquímetros de nónio, analógicos e de relógio, com alcance de 0 a 150 mm e menor divisão 0.1, 0.05, e 0.02 mm e paquímetros com indicação digital e incremento de 0.01 mm. Dado que um bloco padrão ou um anel padrão são medidas materializadas de comprimento, comprimento esse que é conhecido até POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu . . . . . . .. . . 39 MICGDMM Capítulo 6 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu às centésimas de μm, a calibração do paquímetro consiste na leitura, pelo mesmo, desses comprimentos em condições de repetibilidade. Este procedimento também se aplica a paquímetros que não tenham a possibilidade de realizar medições de exteriores, interiores ou profundidades. 6.2.1.1.4. Referências Norma DIN 862 Norma ISO 3650 V.I.M. 6.2.1.1.5. Execução da Calibração Execute a calibração do paquímetro obedecendo aos seguintes pontos: 6.2.1.1.5.1 Equipamento necessário Blocos padrão Grau 2 Anel padrão de 25 mm Plano de granito 6.2.1.1.5.2 Verificação de funcionamento 1. Retire os blocos padrão da respectiva caixa. 2. Verifique o estado de desgaste e o acabamento das faces de medida do paquímetro, e certifique-se que a corrediça do mesmo se desloca livremente ao longo do corpo do mesmo. Proceda à limpeza do paquímetro se necessário. 3. Coloque os blocos padrão, o anel padrão e o paquímetro a calibrar no plano de granito e deixe estabilizar, no mínimo, durante 6 horas, de forma a garantir a equalização da temperatura entre os padrões e o paquímetro. Nota: Calce as luvas de algodão, para poder manusear os padrões e o paquímetro. . . . . . . .. . . 40 MICGDMM Capítulo 6 POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu 6.2.1.1.5.3 Selecção do Padrão Seleccione os blocos padrão a utilizar do conjunto de grau 2. 6.2.1.1.5.4 Faces para medição de exteriores Apesar do paquímetro possuir faces para medição de exteriores, interiores e de profundidade, as faces partilham a mesma escala (ou indicação). Daí a opção de realizar o ensaio de linearidade da escala, nas faces de medição para exteriores. 6.2.1.1.5.4.1 Ensaio de linearidade 1. Realize o encosto das faces de medição, lenta e cuidadosamente e utilizando sensivelmente a mesma força. Seja ZERO, ou não, o valor indicado pelo paquímetro, anote o valor na folha de registos. Utilizando a corrediça afaste as maxilas uma da outra. Realize novamente o encosto das faces e anote o valor obtido. Torne a afastar as maxilas, encoste-as e anote o valor dado pelo paquímetro. 2. Seleccione cinco blocos padrão ou empilhamento de blocos padrão de modo a cobrir toda a gama de medição do paquímetro e que envolva marcas de graduação diferentes do nónio ou do indicador em cada medição. Nota: A título de exemplo, e para um paquímetro de 100 mm, poderá seleccionar os seguintes blocos padrão ou empilhamento de blocos padrão : 10,3 20,6 50,2 75,8 100,0 mm 3. Escolha o bloco padrão ou empilhamento de blocos padrão de valor mais baixo. Abra as maxilas até um obter um valor superior ao comprimento nominal do bloco. Coloque o bloco perpendicularmente e sensivelmente a meio das faces de medida das maxilas do paquímetro (ver figura 1), e realize o encosto lenta e cuidadosamente. Leia o valor dado pelo paquímetro, abra novamente as maxilas e retire o bloco. Repita três vezes, retirando e colocando o bloco entre as maxilas, registando as leituras dadas pelo paquímetro na folha de registos. . . . . . . .. . . 41 MICGDMM Capítulo 6 4. Registe o valor nominal do bloco, ou do empilhamento de blocos, na folha de registos e a respectiva correcção dada pelo certificado da última calibração. Nota: Se utilizar a colagem de 2 blocos, o valor total será a soma dos valores parciais e a correcção total será a soma algébrica das correcções. 5. Torne a afastar as maxilas, retirando o bloco. Continue a afastar as maxilas até obter um valor superior ao comprimento nominal do próximo bloco a utilizar. Coloque o bloco perpendicularmente e sensivelmente a meio das faces de medida das maxilas do paquímetro (ver figura 1), e realize o encosto lenta e cuidadosamente. Repita três vezes, retirando e colocando o bloco e registando as leituras dadas pelo paquímetro na folha de registos. Figura 1: Diagrama esquemático da montagem do equipamento 6. Repita de 2 a 4 para os restantes blocos ou empilhamento de blocos. Nota: A força de encosto deve ser sensivelmente a mesma para todo o ensaio. Nota: Posicione-se em frente ao paquímetro de indicação analógica, de modo a minimizar os erros de paralaxe. POEFDS Ministério da Segurança Social e do Trabalho Produção apoiada pelo, programa POEFDS, co-financiado pelo Estado Português e pela União Europeia, FSE. UNIÃO EUROPEIA Fundo Social Europeu . . . . . . .. . . 42 MICGDMM Capítulo 6 6.2.1.1.5.5 Faces para medição de interiores 1. Seleccione um anel padrão cuja dimensão nominal esteja dentro da gama de medição do paquímetro, por exemplo 25 mm. 2. Registe o valor nominal e a correcção de acordo com o certificado, na folha de registos. 3. Com as "orelhas" a ''ZERO", aproxime o anel padrão perpendicularmente às faces de medição (ver figura 2). Mova a corrediça até que as duas faces de medição toquem no anel. Leia
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