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Escola SENAI “Prof. Dr. Euryclides de Jesus Zerbini” Campinas – S.P. 2002 Confiabilidade Metrológica Confiabilidade Metrológica SENAI-SP, 2001 Trabalho elaborado pela Escola Senai “Prof. Dr. Euryclides de Jesus Zerbini” Coordenação Geral Magno Diaz Gomes Equipe responsável Coordenação Luíz Zambon Neto Elaboração Edson Carretoni Júnior Versão Preliminar SENAI - Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Escola SENAI “Prof. Dr. Euryclides de Jesus Zerbini” Avenida da Saudade, 125, Bairro Ponte Preta CEP 13041-670 - Campinas, SP senaizer@sp.senai.br Confiabilidade Metrológica SENAI Sumário Normas para tagueamento 5 Estrutura hierárquica da planta 7 Tagname 11 Metrologia 25 Estatística básica 43 Sistemas de calibração e ajuste 55 NBR ISO 9000 63 Referências bibliográficas 75 Confiabilidade Metrológica SENAI 5 Normas para Tagueamento Generalidades O propósito desta norma é estabelecer uma padronização, visando a uniformização dos procedimentos para identificação de instrumentos e equipamentos, bem como da Simbologia de Instrumentação, conforme a norma ISO S5.1, 5.2, 5.3 e 5.4 (1992). Público Alvo Destina-se a todas as pessoas envolvidas, direta ou indiretamente, com o gerenciamento de projetos, controle e automação de processos, especialistas em processos produtivos, ou outros que de alguma forma estariam ligados às descrições e/ou especificações de um determinado processo de tagueamento de uma planta, onde são necessários identificar os equipamentos e instrumentos de controle utilizados. Aplicações Industriais Esta norma deve ser utilizada para: • Fluxogramas de Processos; • Diagramas de Instrumentação e Tubulação; • Diagramas de Sistemas de Instrumentação; • Listas de Instrumentos/Equipamentos, Especificação Técnica para Compras, etc; • Identificação de Instrumentação e Equipamentos; • Desenhos ligados a instruções de: instalação, manutenção e operação; • Diagramas de Loops de controle e outros congêneres. Confiabilidade Metrológica SENAI 6 Antes de apresentarmos os formatos e características do código de identificação do que denominamos de TAGNAME, vamos abordar sucintamente as características da estrutura Hierárquica da Planta, ou as divisões que podemos efetuar em uma determinada planta de Processos para que possamos aplicar regras lógicas que permitam uma identificação sem a ocorrência de multiplicidade de equipamentos ou instrumentos com o mesmo nome. Isto é muito importante para a implantação de um sistema de qualidade, evitando assim, uma não conformidade devido a duplicidade de tags. Confiabilidade Metrológica SENAI 7 Estrutura Hierárquica da Planta 0bjetivos Com o objetivo de auxiliar a definição e os procedimentos que interligam uma planta de processo, com os recursos que este possui, tais como: tanques, vasos, válvulas, instrumentos, painéis e outros, torna-se necessário adotarmos urna filosofia que permita dividir hierarquicamente todas as partes de uma planta de processos, ou seja uma fábrica em sua totalidade ou somente as partes de interesse, em atendimento ao projeto a ser desenvolvido. Esta filosofia a qual chamaremos de ESTRUTURA HIERÁRQUICA DA PLANTA, explica quais são as divisões suficientes, para definir, de forma clara e objetiva uma dada área produtiva na sua totalidade ou parcialmente. Com o intuito de adotarmos uma terminologia mais simples quanto possível listamos a seguir, os cinco (5) termos mais comuns sem prejuízo das sugestões das normas oficiais. São estes : • Planta • Área • Setor • Grupo • Instrumentos/Equipamentos Planta O termo planta define por si só a implantação como um todo. Dentro da planta estão envolvidos todos os demais locais que serão objetos de estudos de divisão para efeito de tagueamento. Portanto , a planta concentra todos os locais existentes na Confiabilidade Metrológica SENAI 8 implantação, contenham eles ou não elementos que serão objetos de identificação intencional, ou seja, que devem ser tagueados. Área A área define dentro da região um setor específico, que será tomada como urna identidade e submetida a subdivisões que permitam de forma lógica uma divisão que procura contemplar a execução de atividades específicas do processo. Setor O setor divide dentro da área locais específicos de execução de urna fase do processo. Dentro do setor podem ou não existir vários equipamentos de operação diversificada que podem ter sua identidade própria. Grupo O grupo define o menor conjunto do processo que possui em geral a característica de executar urna tarefa definida. Assim sendo, pode ser uma máquina ou um conjunto de equipamentos que execute uma função específica. Por exemplo um grupo de tanques que contenha suas bombas, mexedores, motores, indicadores, transmissores ou outros medidores, ou ainda, uma ou várias malhas de controles relativas a este grupo de tanques. Instrumentos/Equipamentos São os componentes físicos que estão contidos no processo, compondo todas as suas partes funcionais. Estes dispositivos podem ser classificados como segue: Equipamentos Bombas, vasos, tanques, vibradores, misturadores, pasteurizadores, silos, motores, clarificadoras, máquinas diversas e muitos outros. Equipamentos são portanto, todos Confiabilidade Metrológica SENAI 9 os recursos que uma bomba, por exemplo, têm para realizar urna determinada tarefa produtiva mesmo que esta seja ligada indiretamente à fabricação de um determinado produto. Instrumentos Indicadores, controladores, registradores, sensores, variadores , aturadores, transmissores, conversores, válvulas de controle e etc, instrumentos são portanto todos os dispositivos utilizados para medir, registrar, monitorar e/ou controlar as variáveis de processo de uma determinada planta industrial ou não. Sufixo O sufixo é um caractere alfanumérico que será aplicado no final do código que compõe o Tagname sendo de aplicação opcional e destinado a definir aplicações ou localizações, eventos, como por exemplo: um local onde na planta temos mais que uma unidade fabril e queremos evitar a ocorrência de Tagnames idênticos. Podemos utilizar o sufixo para melhor identificar a aplicação e localização de determinados instrumentos e equipamentos. Divisão da fábrica para tagueamento A fim de que se promova o tagueamento, dois documentos básicos, são necessários: • Lay-out Geral da Unidade Fabril (Planta) • Fluxograma Operacional ou Fluxogramas de Processos No primeiro documento deverão constar todos os locais onde serão implantados equipamentos, instrumentos, sejam eles, prédios ou parte de prédios, que estejam ou não ligados diretamente ao processo, independentemente de vir a serem considerados objeto das regras de tagueamento. Este documento vai permitir definir a localização dos equipamentos e instrumentos de um modo geral, por possuírem códigos que direcionarn a sua localização. No segundo documento deverão constar simbolicamente todos os elementos e seus relacionamentos com os processos. Estes documentos podem também descrever Confiabilidade Metrológica SENAI 10 simbolicamente um setor de utilidades e vai nos permitir definir a identidade dos equipamentos, ou seja o local e a função especifica que o mesmo esta efetuando. A importância destes documentos transcende ao tagueamento, pois o mesmo também será a base dos sinópticos operacionais que poderão ser desenvolvidos nas telas das interfaces homem máquina (monitores de Supervisórios ou outros). Portanto é de suma importância que este documento sofra o menor número de mudanças, e que possua o maior número de detalhes referentes às variáveis de controle doprocesso, tais como: potência dos motores, set - points de temperatura pressão, dados de vazão, nível e outras, bem como as tolerâncias máximas permitidas para cada variável. Confiabilidade Metrológica SENAI 11 Tagname Objetivos Como vimos o Tagname é um código alfanumérico, cuja finalidade é a de identificar equipamentos ou instrumentos, dentro de uma planta de processos. Com ele podemos saber quais são os recursos, ou seja, equipamentos e instrumentos componentes de um processo produtivo, de uma malha de controle, de um loop de controle de uma máquina de um grupo de máquinas de uma planta ou um grupo de plantas e como este controle esta sendo executado. O Tagname também é a identificação física de um instrumento ou equipamento. Por meio deste podemos localizar onde o instrumento / equipamento esta instalado, se há painel, se instalado no campo ou numa sala de controle, se faz parte de uma tela de supervisório e etc. Para isto, o Tagname deve ser flexível, possuindo um código tal, que este possa ser facilmente lembrado, escrito e trabalhado, não demasiado longo. Esta norma pretende tornar livre e flexível a identificação de elementos, porém deve-se ter em mente que o bom senso sempre deverá estar presente num trabalho consciente; portanto cuidado com tag's confusos, ou aleatórios, longos demais e na possibilidade de tag's iguais ou coincidentes, difíceis de interpretar. A qualidade de um bom projeto depende do grau de exatidão e confiabilidade de sua documentação técnica portanto o Tagname deve ser definido no início do mesmo, para não se perder o exato controle das informações, necessárias para o bom andamento dos trabalhos. Confiabilidade Metrológica SENAI 12 Portanto sempre que uma implantação for realizada a aplicação das regras de identificação poderão ser utilizadas independentemente do porte da implantação. Não é necessário para a aplicação do Tagname que sejam obrigatoriamente definidos Tagnames para as áreas já existentes, estejam elas tagueadas ou não, o importante é verificar se há ocorrência de equipamentos ou instrumentos que coincida com o número de Tagname a ser definido na nova implantação. Fica claro que uma vez definido os principais números do Tagname, ou seja Número da Área, número do Setor e Grupo, estes devem sempre ser indicados no código de identificação do equipamento ou do instrumento. Tagname para instrumentação O Tagname para instrumentação, deve apresentar a mesma filosofia que o Tagname para equipamentos, ou seja identificar a sua função e a localização do instrumento numa malha de controle ou medição. Formado por um código alfanumérico, onde cada instrumento é identificado primeiramente por um prefixo de letras. Este prefixo inicial identifica e classifica intencionalmente o instrumento. Os dígitos subseqüentes localizam o instrumento. Esta localização deverá ser sempre coerente com a sistemática adotada para o Tagname dos elementos ou equipamentos, de forma que tanto equipamentos, elementos ou instrumentos da mesma área recebam igualmente os mesmos dígitos de identificação de área, setor e grupo. Formato do tagname De acordo com a Instrument Society of America norma ISO - S5.1 e a ABNT norma NBR-8190 , é sugerido o seguinte formato: Confiabilidade Metrológica SENAI 13 Procedimentos para a formação das letras de prefixo do tagname de instrumentos A identificação funcional é formada por um conjunto de letras cujo significado é dado na tabela em anexo pagian18. A primeira letra identifica a variável medida ou iniciadora. São letras que identificam qual é o tipo de medição ou indicação que se esta efetuando. Assim um controle de temperatura inicia com a letra “ T ", para pressão “ P ", as demais letras são representadas conforme indicado na tabela em anexo na coluna " Variável Medida ou Inicial ”. As letras subseqüentes identificam as funções do instrumento ou ainda fazem o papel letras modificadoras, pois modificam o nome original do instrumento. Por exemplo um TE, tem sua primeira letra identificando a variável temperatura e a segunda letra E chamada de subseqüente, que pode ser um sensor de temperatura seja PT-100 ou termopar ou outro princípio de medição de temperatura . Outro exemplo; um FI = Indicador de Vazão, tem como primeira letra a variável vazão = F. Ao acrescentarmos a letra Q , coluna " Modificadora ", esta modificará o nome original do FI, pois acrescenta ao instrumento um dispositivo de Totalização, portanto ficando a identificação funcional = FQI. A identificação funcional é estabelecida de acordo com a função do instrumento e não de acordo com sua construção. De maneira que um registrador de pressão diferencial quando usado para registrar a vazão é identificado por FR . Se um indicador de pressão ou um pressostato forem conectados num tanque onde deseja-se indicar nível e um alarme de nível por chave, estes são identificados com LI e LS, respectivamente. Confiabilidade Metrológica SENAI 14 A primeira letra da identificação funcional é selecionada de acordo com a variável medida e não a variável manipulada. A variável manipulada é a variável controlada pela variável medida. Logo uma válvula de controle que varia a vazão para controlar um nível, comandada por um controlador de níve, é identificada como LV e não FV. As letras subseqüentes identificam às funções do instrumento, podendo ser: 1. Funções passivas - elemento primário, orifício de restrição, poço; 2. Funções de informação - indicador, registrador, visor; 3. Funções ativas ou de saída - controlador, transmissor, chave e outros; 4. Funções modificadoras - alarmes ou indicação de instrumento multifunção. As letras subseqüentes usadas como modificadoras podem atuar ou complementar o significado da letra precedente. A letra modificadora modifica a primeira letra ou uma das subseqüentes. Como no caso de um LILL, onde deseja-se explicar que o instrumento esta indicando um nível muito baixo, utilizam-se uma quarta letra, um “ L " de " low “. Veja que se o instrumento indica-se apenas um alarme de nível baixo, teríamos : LIL. O caso acima mostra que é possível incluir-se uma quarta letra na identificação intencional do instrumento, sendo que esta opção deve ser apenas utilizadas em casos de extrema necessidade. A seqüência de formação da identificação intencional de um instrumento é a seguinte. A primeira letra deve sempre indicar a variável medida. Veja a coluna " Variável medida ou Inicial" na tabela em anexo pagina 18 . Se a primeira letra possuir sua função modificada, veja a coluna " Modificadora ". As letras subseqüentes indicam as funções do instrumento na seguinte ordem: a) letras que designam funções passivas ou de informação, veja a coluna "Função de informação ou passiva " na tabela. b) letras que designam funções ativas ou saídas , veja a coluna "Função final". Confiabilidade Metrológica SENAI 15 a) letras que modificam a função do instrumento ou que funcionam como complemento de explicação de função, veja a coluna "Modificadora" dentro da coluna de letras subseqüentes. Se houver letras modificadoras, estas devem ser colocadas imediatamente após a letra que modificam. A identificação funcional deve ser composta de no rnáximo três (3) letras. Uma quarta letra somente será permitida no caso de extrema necessidade de explicar completamente qual é a função do instrumento. a) para instrumentos mais complexos, as letras podem ser divididas em subgrupos. b) no caso de um instrumento com indicação e registro da mesma variável, a letra I, pode ser omitida. Um instrumento complexo, com diversas medições ou funções, pode ser designado por mais de urna identificação funcional. Assim um transmissor registrador de razão de vazões, com urna chave atuada pela razão, em fluxogramas, pode ser identificado por dois círculos tangenciais (vide símbolos gerais de instrumentação),contendo as identificações FFRT e FFS. Em outros documentos, onde são usados símbolos gráficos, o instrumento pode ser identificado por FFRT / FFS. Todas as letras da identificação funcional, devem ser maiúsculas. A tabela, a seguir , é a transcrição original da norma ISO- 55.1. Confiabilidade Metrológica SENAI 16 1ª LETRA LETRAS SUBSEQÜENTES Letra Variável Medida Letra de Modificação Função de Leitura Passiva Função de Saída ou Final Letra de Modificação A Analisador ( 4 ) Alarme B Queimador (Chama) Indefinida Indefinida Indefinida C Condutibilidade Elétrica Controlador D Densidade ou Peso Específico Diferencial (3) E Tensão (Fem) Elemento Primário F Vazão Razão (Fração) ( 3 ) G Medida Dimensional Visor (7 ) H Comando Manual Alto (5 , 11 , 12 ) I Corrente Elétrica Indicação ou Indicador J Potência Varredura K Tempo ou Programa Estação de Controle L Nível Lâmpada Piloto Baixo (5 , 11 , 12 ) M Umidade Médio ou Intermediário (5 , 11 , 12 ) O Orifício de Restrição (8) P Pressão Ponto de Teste Q Quantidade Integração (3) R Radioatividade Registrador S Velocidade ou Freqüência Segurança ( 6 ) Chave ou Interruptor T Temperatura Transmissor Confiabilidade Metrológica SENAI 17 U Multivariáveis (1) Multifunção Multifunção Multifunção V Viscosidade Válvula W Peso ou Força Poço X ( 2 ) Não classificada Não classificada Não classificada Y Relê ou Computador (9,10) Z Posição Elemento Final de Controle Notas da Tabela ( 1 ) O uso da letra U para variáveis ou instrumentos que executam multifunção, em lugar de uma combinação de letras, é opcional. ( 2 ) A letra não classificada X é própria para indicar variáveis que serão usadas somente uma vez . Se usada como primeira letra, poderá ter qualquer significado, e qualquer significado como letra subseqüente. Por exemplo: Um XR pode ser um registrador de amplitude; ou um TX pode ser um P/I ou um I/P, montado no corpo de uma válvula de controle de temperatura, ou pode estar montado no campo. Outro exemplo, um XR pode ser um registrador de tensão mecânica, e etc; ( 3 ) Qualquer primeira letra se usada em combinação com as letras modificadoras D (diferencial) , F (vazão) ou Q (Totalização ou integração), ou qualquer combinação delas, representará uma nova variável medida e a combinação será tratada como primeira letra. ( 4 ) A primeira letra A, para análise, cobre todas as análises não listadas na Tabela. Cada tipo de análise deverá ser definida fora do seu círculo de identificação no fluxograma Símbolos tradicionalmente conhecidos como pH , 02 e CO, têm sido usado opcionalmente em lugar da primeira letra A. Esta pratica pode causar confusão, particularmente quando as designações são datilografadas por máquinas mecânicas . Como exemplo podemos citar um AT, ou seja um Analisador de concentração de ácido, pode ser simbolizado como mostramos na figura abaixo: Confiabilidade Metrológica SENAI 18 ( 5 ) O uso dos termos modificadores alto, baixo, médio ou intermediário e varredura é preferido, porém opcional. Muito utilizado para explicar se uma variável apresenta uma determinada condição de alarme, como por exemplo um TAL, um instrumento que indica um alarme baixo de temperatura. Note que a letra A funciona como letra de função passiva, pois na realidade o instrumento pode ser um simples indicador de temperatura, onde não é importante dizer que este também indica, caso contrário sua representação seria TIAL= indicador de temperatura com alarme de temperatura baixa . ( 6 ) O termo segurança se aplicará somente para elementos primários de proteção de emergência. Então, uma válvula auto-operada que previne a operação de um sistema acima da pressão desejada, aliviando a pressão do sistema, será uma PCV, mesmo que a válvula não opere continuamente, ou seja, uma válvula proporcional. Entretanto esta válvula receberá a representação de PSV se for usada para proteger o sistema contra condições de emergência, isto é, condições que colocam em risco o pessoal e o equipamento, ou ambos, e que não são esperados acontecer normalmente. A designação PSV se aplica para todas as condições de emergência em termos de pressão ou temperatura " TSV ", não importando a construção e o modo de operação da válvula de alívio ou válvula de segurança ou outra. Obs.: É comum encontrarmos a designação " PV ou TV ou LV e etc. ", para válvulas proporcionais ou outro tipo e que estão efetuando controle da variável manipulada. No caso mencionado acima, indicamos PCV ou TCV ou LCV e etc, quando as válvulas são auto-controladas, auto-operadas, auto-pilotadas etc. ( 7 ) A função passiva visor, aplica-se a instrumentos que indicam diretamente o processo e normalmente não possuem escala. Por exemplo os visores de vidro acoplados à tanques para indicar a existência de fluido interno ou tubos de vidro, plásticos, ou outros materiais, conectamos à um tanque para indicar o nível. ( 8 ) A letra O é usada precedida da letra F, significando orifício de restrição, independente da finalidade a que se destina, isto é, reduzir pressão ou limitar vazão. O orifício de restrição não é usado para medição. Confiabilidade Metrológica SENAI 19 ( 9 ) Dependendo da aplicação, um dispositivo que conecta, desconecta ou transfere um ou mais circuitos pode ser: uma chave, um relê, um controlador de duas posições. ( 10 ) As funções associadas com o uso da letra subseqüente Y, devem ser definidos fora do círculo de identificação. Este procedimento não é necessário quando a função for evidente, tal como uma válvula solenóide em uma linha de sinal. A letra Y descrita na tabela, coluna " letras subseqüentes função final " refere-se à relês ou funções de computação, ou seja, funções lógicas E, OU ou etc.Funções diversas tais como " Multiplicação/Divisão/Soma/Subtração/Extração de raiz Quadrada e etc" ou ainda funções matemáticas especiais. É importante notar que estas funções devem ser representadas fora do circulo de identificação do instrumento ( 11 ) O uso dos termos modificadores alto, baixo, e médio, corresponde a valores das variáveis medidas e não dos sinais. Como abordado anteriormente, são muito freqüentes para indicar o parâmetro de alarmes de uma variável. Por exemplo, um alarme de nível alto atuado pelo sinal de um transmissor de nível será um LAH . ( 12 ) Os termos alto e baixo, quando aplicados a posições de válvulas, são definidos como: a) alto - denota que a válvula está ou aproxima-se da posição totalmente aberta. b) baixo - denota que a válvula está , ou aproxima-se da posição totalmente fechada. Esta notação não é comumente utilizada para válvulas de controle proporcionais, porém no caso de válvulas On / Off que possuam sensores de proximidade e deseja-se indicar que esta atingirá a posição "Aberta" ou "Fechada“ , pode ser possível. Exemplos de formação da identificação funcional de instrumentos O objetivo é dar alguns exemplos sucintos de formação da identificação funcional de instrumentos. Esta identificação é muito importante, pois descreve qual é a variável Confiabilidade Metrológica SENAI 20 que esta sendo medida qual é o tipo de instrumento e qual recurso que este esta utilizando. Vejamos os seguintes exemplos: PI = Indicador de pressão: “ P " é a variável medida (Pressão), e “ I “ é a função de informação ou passiva. Neste caso pode-se ter vários tipos de instrumentos. Desde um manômetro mecânico a instrumentos eletrônicos sofisticados. Note que ao indicar PI em um fluxograma a intenção é descrever que naquele determinado ponto deseja-se somente indicar a pressão, independentemente do tipo de instrumento utilizado. Outros exemplos podem ser: TI = Indicador de Temperatura; LI = Indicadorde Nível; SI = Indicador de Velocidade; RI = Indicador de Radioatividade; MI = Indicador de Umidade; AI = Indicador de Condutividade, ou pH, ou 02 e etc. VI = Indicador de Viscosidade. PIC = Indicador controlador de Pressão: neste caso a função final é o controle de uma malha, portanto, letra "C" da coluna “ função final " e a letra " I ” somente uma função passiva mencionando que o instrumento também esta indicando de alguma forma a variável "P" pressão. Outros exemplos podem ser: TIC = Indicador controlador de Temperatura; LIC = Indicador controlador de Nível; FIC = Indicador controlador de Vazão; JIC = Indicador controlador de Potência; SIC = Indicador controlador de Velocidade; BIC = Indicador controlador de Queima ou Combustão (Queimadores de caldeiras ou formos ou outros). LAH = Alarme de nível Alto: Neste exemplo a letra "A" define a função de informação , indicando que o instrumento esta sendo utilizado para um alarme. A letra modificadora Confiabilidade Metrológica SENAI 21 " H ” complementa esta informação indicando o parâmetro do alarme, no caso nível alto. Outros exemplos podem ser: TAH = Alarme de Temperatura Alta; SAL = Alarme de Velocidade baixa; WAL = Alarme de Peso baixo. HV = Válvula de controle manual: a letra “ V “ indica a função final e a letra “ H “ indica a variável inicial. Note que neste caso esta válvula não é proporcional . LCV = Válvula de controle de nível auto-operada: neste exemplo a letra '"C" pode estar indicando que a válvula é auto-operada. LV = Válvula de nível: geralmente esta notação determina que se trata de uma válvula de controle proporcional. Obs.: a primeira letra sempre indica a variável medida e não a variável que esta sendo manipulada. Confiabilidade Metrológica SENAI 22 Símbolos Utilizados nos Fluxogramas de Processo Confiabilidade Metrológica SENAI 23 Simbologia Geral em Instrumentação Painel Principal Acessível ao operador Montado No Campo Painel Auxiliar Acessível ao operador Painel Auxiliar Não Acessível ao operador Instrumentos Discretos Instrumentos Compartilhados Computador de Processo Controlador Lógico Programável Confiabilidade Metrológica SENAI 25 Metrologia Noções de Metrologia Metrologia é ciência que estuda a medição. Ela trata do estudo e aplicação dos meios adequados à quantificação de magnitudes tais como: comprimento, ângulo, massa, tempo, velocidade, temperatura, etc. A Execução de uma medição é um procedimento experimental onde o valor de uma grandeza física será apurada por comparação com a grandeza de referência. Para executarmos uma medição, três condições são necessárias: • A existência de um sistema numérico. • A definição da grandeza da medida. • Estabelecimento da unidade de base. Instrumento de medição é um aparelho destinado a fazer medições, sozinho ou complementado por outro equipamento. Papel da metrologia no sistema da qualidade O desempenho satisfatório de um sistema da qualidade depende, fundamentalmente, da avaliação ou quantificação de características específicas de processos ou produtos. Estas características constituem as variáveis de interesse. Observe a seguir o ciclo de gerenciamento convencional das atividades que compõem um Sistema de Qualidade. Destaca-se o papel do processo de medição para o efetivo funcionamento do sistema. Confiabilidade Metrológica SENAI 26 Sistema Internacional de Unidades de Medidas ( S.I. ) Histórico Foi em 1948 que a 9° Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM), por sua Resolução 6, encarregou o Comitê Internacional de Pesos e Medidas (CIPM) de: • estudar o estabelecimento de uma regulamentação completa das unidades de medida; • proceder, com esse intuito, a um inquérito oficial sobre a opinião dos meios científicos, técnicos e pedagógicos de todos os países. • emitir recomendações atinentes ao estabelecimento de um sistema prático de unidades de medida, suscetível de ser adotado por todos os países signatários da Convenção do Metro. A 11a CGPM (Conferência Geral de Pesos e Medidas) em 1960, por intermédio de sua Resolução 12, adotou finalmente o nome de Sistema Internacional de Unidades, com abreviação internacional SI, para este sistema prático de unidades de medida. No Sistema Internacional distinguem-se três classes de unidades SI: • Unidades de bases; • Unidades derivadas; • Unidades suplementares. Planejar / Desenvolver Corrigir / Prevenir Verificar / Calibrar Implementar Confiabilidade Metrológica SENAI 27 Unidades de base As unidades de base são baseadas em sete unidades perfeitamente definidas, consideradas como independentes sob ponto de vista dimensional: Comprimento - metro (m), é o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo de 1 / 299 792 458 de segundo. Massa - quilograma (Kg), é igual a massa do protótipo internacional do quilograma (este protótipo de platina irradiada é conservado na sede Bureau Internacional). Tempo - segundo (s), 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. Corrente Elétrica - ampère (A), é a intensidade de uma corrente elétrica constante que, mantida em dois condutores paralelos, retilíneos, de comprimento infinito, de seção circular desprezível, e situado a distância de 1 metro entre si, no vácuo, produz entre estes condutores uma força igual a 2 x 10-7 newton por metro de comprimento. Temperatura Termodinâmica - Kelvin (K), unidade de temperatura termodinâmica, é a fração 1 / 273,15 da temperatura termodinâmica do ponto tríplice da água. NOTA: além da temperatura termodinâmica expressa em Kelvin utiliza-se também a temperatura Celsius. Quantidade de Matéria - mole (mol), quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos são os átomos contidos em 0,012 quilogramas de carbono 12. Intensidade Luminosa - candela (cd), intensidade luminosa, numa direção dada, de uma fonte que emite uma radiação monocromática de freqüência 540 x 1012 hertz e cuja intensidade energética naquela direção é 1 / 683 watt por esterradiano. Confiabilidade Metrológica SENAI 28 Unidades derivadas São unidades que podem ser formadas combinando-se unidades de base segundo relações algébricas que interligam as grandezas correspondentes. Exemplos: • superfície - metro quadrado - m2 • volume - metro cúbico - m3 • velocidade - metro por segundo - m/s • aceleração - metro por segundo ao quadrado – m/s2 • força - newton - N • pressão - pascal – Pa Unidades suplementares Ângulo Plano - radiano (rad), ângulo central que subentende um arco de círculo de comprimento igual ao do respectivo raio. Ângulo sólido - esterradiano (sr), ângulo sólido que tendo vértice no centro de uma esfera, subtende na superfície uma área igual ao quadrado do raio da esfera. Unidades não pertencentes ao Sistema Internacional O CIPM reconheceu que os utilizadores do SI terão necessidade de empregar conjuntamente certas unidades que não fazem parte do Sistema Internacional, porém estão amplamente difundidas. Estas unidades desempenham papel tão importante que é necessário conservá-las para uso geral com o Sistema Internacional de Unidades. A combinação dessas unidades com unidades SI, para formar unidades compostas, não deve ser praticada senão em casos limitados, a fim de não perder as vantagens da coerência das unidades SI. São elas: Confiabilidade Metrológica SENAI 29 Nome Símbolos Valores em unidades SI minuto min 1 min = 60s hora h 1 h = 60 min = 3.600s dia d 1 d = 24h = 86.400s grau ° 1° = (π / 180) rad minuto ' 1' = (1/60)° segundo " 1" = (1/60)' tonelada t 1t = 1000 kglitro L 1L = 1 dm3 = 10-3 m3 Unidades admitidas temporariamente Em virtude da força de hábitos existentes em certos países e em certos domínios, o CIPM julgou aceitável que algumas unidades especiais continuassem a ser utilizadas, conjuntamente com as unidades SI, até que seu emprego não seja mais utilizado. Nome Símbolo Valor em Unidade SI Milha marítima 1 milha marítima = 1852 m nó 1 milha marítima / hora = ( 1852/3600 ) m/s are a 1 a = 100 m2 hectare ha 1 ha = 10000 m2 angstrom A o 1 A o = 10 –10 m bar bar 1 bar = 105 Pa Segundo resolução adotada pelo Comitê Internacional de Pesos e Medidas, os nomes dos múltiplos e submúltiplos das unidades são formados mediante os seguintes prefixos: Confiabilidade Metrológica SENAI 30 Fator pelo qual a unidade é multiplicada Prefixo Símbolo 1 000 000 000 000 = 10 12 tera T 1 000 000 000 = 10 9 giga G 1 000 000 = 10 6 mega M 1 000 = 10 3 quilo K 100 = 102 hecto h 10 = 101 deca da 0,1 = 10-1 deci d 0,01 = 10-2 centi c 0,001 = 10-3 mili m 0,000 001 = 10-6 micro µ 0,000 000 001 = 10-9 nano n 0,000 000 000 001 = 10-12 pico p Grafia dos símbolos de unidades e dos números Os símbolos das unidades são expressos em caracteres romanos, em geral minúsculos; todavia, se os símbolos são derivados de nomes próprios, são utilizados caracteres romanos maiúsculos. Esses símbolos não são seguidos de ponto. Nos números, a vírgula (maneira francesa) ou o ponto (modo britânico) são utilizados somente para separar a parte inteira dos números de sua parte decimal. A fim de facilitar a leitura, os números podem ser repartidos em grupos de três algarismos cada um; estes grupos nunca são separados por pontos, nem por vírgulas. Exemplos : Unidades Símbolos metro m tonelada t ampère A volt V hertz Hz grau Celsius °C ohm Ω Confiabilidade Metrológica SENAI 31 Sistema absoluto e gravitacional - unidades mecânicas Na mecânica, é conveniente ter três unidades de base, sendo que geralmente se escolhem duas unidades: comprimento e tempo. Os sistemas mecânicos de unidades podem ser classificados em: • sistema absoluto - em que a terceira unidade de base é a massa; • sistema gravitacional - em que a terceira unidade de base é a força. Sistema absoluto métrico Dos sistemas absolutos de unidades métricas são freqüentemente empregados: mks (metro - quilograma - segundo) e CGS (centímetro - grama - segundo). Grandeza Símbolo MKS CGS Comprimento básica m cm Massa básica kg g Tempo básica s s Velocidade v = L / t m / s cm / s Aceleração a = v / t m / s2 cm / s2 Força F = m. a 1 N = 1 kg.m / s2 1 dina = 1 g.cm / s2 Trabalho w = F . L 1 J = 1 N . m 1 erg = 1 dina . cm Área A = L2 m2 cm2 Pressão P = F / A N / m2 ( Pa ) Dina / cm2 Sistema gravitacional métrico Este sistema é aplicado em engenharia e às vezes é chamado de "sistema técnico". As unidades de base são: o comprimento, a força e o tempo. É dividido em: mks (metro - quilograma força - segundo) e CGS (centímetro - grama - força - segundo). A unidade de massa é definida pela 2a Lei de Newton (m = F/a). A tabela a seguir apresenta algumas unidades: Confiabilidade Metrológica SENAI 32 Grandeza Símbolo MKS CGS Comprimento básica M cm Massa m = F / a Kgf.s2 / m ( utm ) gf.s2 / cm Tempo básica S s Velocidade v = L / t m / s cm / s Aceleração a = v / t m / s2 cm / s2 Força básica Kgf gf Trabalho w = F . L 1 J = 1 N . m 1 erg = 1 dina . cm Área A = L2 m2 cm2 Pressão P = F / A N / m2 ( Pa ) Dina / cm2 Algarismos significativos Segmento AB A B Régua graduada em centímetros Menor divisão da escala u = 1 cm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Fração de u não pode ser medida, mas pode ser avaliada pelo observador dentro dos seus limites de percepção 14 unidades completas, portanto, exata. AB = 14 u + Fração de u Confiabilidade Metrológica SENAI 33 Se 3 observadores fossem anotar o comprimento AB: Todos anotariam 14 unidades completas. Mas poderiam avaliar a fração de u de 3 modos diferentes: Fração de u = 0,6 u Fração de u = 0,5 u Fração de u = 0,4 u Nenhum dos três estaria errado! Portanto o comprimento AB pode ser: AB = 14,4 cm AB = 14,5 cm AB = 14,6cm A medida do comprimento AB apresenta 3 algarismos significativos, sendo 2 corretos e 1 duvidoso . AB = 14,5 cm algarismo duvidoso A aderência da medição ao fenômeno físico associado deve ser indicada pela quantidade de algarismos significativos do resultado da medição. Os algarismos significativos de um número contam-se da esquerda para a direita, a partir do primeiro não nulo. Exemplos: 0,002500 4 a.s. 83 2 a.s. 78,0 3 a.s. 0,18 2 a.s. 134,5 4 a.s. 26,10 4 a.s. 28,1 3 a.s. 0,0105 3 a.s. Confiabilidade Metrológica SENAI 34 Regras básicas de arredondamento (NBR-5891) 1. Quando o algarismo imediatamente seguinte ao último algarismo por conservar é menor que 5, ele permanecerá conservado sem modificações. Exemplo: 1,333 ⇒ 1,33 ⇒ 1,3 menor que 5 menor que 5 2. Quando o algarismo imediatamente seguinte ao último algarismo por conservar é superior a 5, ele deverá ser aumentado uma unidade. Exemplo: 1,666 ⇒ 1,67 ⇒ 1,7 maior que 5 maior que 5 3. Quando o algarismo imediatamente seguinte ao último algarismo por conservar é igual a 5 , e for seguido de no mínimo um algarismo diferente de zero, o último algarismo por conservar deverá ser aumentado de uma unidade. Exemplo: 4,8512 ⇒ 4,9 Algarismo diferente de zero Algarismo seguinte igual a 5 4. Quando o algarismo imediatamente seguinte ao último algarismo por conservar é um 5 seguidos de zeros, por exemplo: 4,550; 2,750; 3,650; 1,25 é necessário observar dois casos: a) Quando o último algarismo por conservar é ímpar, arredonda-se para o algarismo par mais próximo, ou seja, aumenta-se de uma unidade o último algarismo por conservar. Exemplo: 4,550 => arredondada a 1a decimal , será 4,6 3,350 => arredondada a 1a decimal , será 3,4 Confiabilidade Metrológica SENAI 35 b) Quando o último algarismo por conservar for par, ele permanecerá conservado sem modificação. Exemplo: 2,850 => arredondada a 1a decimal , será 2,8 1,650 => arredondada a 1a decimal , será 1,6 Conversão de unidades Existem algumas unidades que não pertencem a nenhum dos sistemas de unidades apresentados. As relações dessas unidades com os sistemas de unidades descritos serão desenvolvidas junto com as regras de conversão de unidades. Para expressarmos uma unidade derivada de um sistema A em unidades derivadas de um sistema B, deve-se proceder do seguinte modo: • converter as unidades derivadas em unidades de base, no sistema A; • idem para o sistema B; • elaborar a relação entre as unidades de base do sistema A e do sistema B; Exemplo: Converter 1 m2 em ft2 : 1m = 3,281ft 1m2 = 1 x ( 3,281ft )2 = 10,765 ft2 Unidades de comprimento Desde 1959, todos os países de língua inglesa adotam a polegada igual a 2,54 cm (exato) e a jarda (yard) igual a 0,9144m.Os múltiplos e submúltiplos das unidades do sistema inglês não usam prefixos como o SI. 1 jarda (yard) = 3 pés (foot) = 914,4 mm 1 pé (foot) = 12 polegadas (inches) = 304,8 mm No sistema americano, as subdivisões são representadas por décimos, centésimos e milésimos de polegada. No sistema inglês, as subdivisões são representadas por: 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64 e 1/128 Confiabilidade Metrológica SENAI 36 Unidade de volume Há algumas diferenças entre unidades de volume no sistema inglês e no sistema americano: 1 galão americano = 231 pol 3 1 galão imperial inglês = 277,42 pol 3 1 galão americano= 0,833 galão imperial inglês Unidade de massa Em 1959, a libra foi definida exatamente igual a 0,45359237 kg Unidades de pressão A pressão exercida por uma coluna de mercúrio (Hg) de 76 cm, de densidade igual a 13,595 gf/cm3 e sujeita a uma aceleração de gravidade de 980,665cmls2, segundo o teorema de Stevin, é a atmosfera (atm.). A pressão também pode ser expressa pela leitura de um líquido, sustentada por essa pressão. Exemplos: milímetro de mercúrio (mm de Hg), polegada de água (pol.H20), metro de coluna de água (m.c.a.). Terminologia na metrologia (Segundo Portaria Inmetro No 029 de 10/03/1995) Exatidão- Grau de concordância entre o resultado de uma medição e um valor verdadeiro do mensurando. Tempo de reposta- Intervalo de tempo entre o instante em que um estimulo é submetido a uma variação brusca e o instante em que a resposta atinge e permanece dentro de limites especificados em torno do seu valor final estável. Resolução - Menor diferença entre indicações de um dispositivo mostrador que pode ser significativamente percebida. Calibração- Conjunto de Operações que estabelece, sob condições especificadas, a relação entre os valores indicados por um instrumento de medição ou sistema de medição ou valores representados por uma medida materializada ou material de referência, e os valores correspondentes das grandezas estabelecidos por padrões. Confiabilidade Metrológica SENAI 37 Ajuste- Operação destinada a fazer com que um instrumento de medição tenha desempenho compatível com seu uso. Erro - Resultado de uma medição menos o valor verdadeiro do mensurando. Rastreabilidade- Propriedade de um resultado de medição ou do valor de um padrão estar relacionado a referências estabelecidas, geralmente padrões nacionais ou internacionais, através de uma cadeia contínua de comparações, todas tendo incertezas estabelecidas. Padrão- Medida materializada, instrumento de medição, material de referência ou sistema de medição destinado a definir, realizar, conservar ou produzir uma unidade ou um ou mais valores conhecidos de uma grandeza para servir como referência. Padrão primário- Padrão que é designado ou amplamente reconhecido como tendo as mais altas qualidades metrológicas e cujo valor é aceito sem referência a outros padrões de mesma grandeza. Padrão secundário- Padrão cujo valor é estabelecido por comparação com padrão primário da mesma grandeza. Padrão internacional- Padrão reconhecido por um acordo internacional para servir, internacionalmente, como base para estabelecer valores a outros padrões da grandeza a que se refere. Repetitividade das medições- Grau de concordância entre os resultados de medições sucessivas de um mesmo mensurando efetuadas sob as mesmas condições de medição. Reprodutibilidade das medições- Grau de concordância entre os resultados das medições de um mesmo mensurando, efetuadas sob condições variadas de medição. Mensurando- Grandeza submetida a medição. Grandeza- Atributo de um fenômeno, corpo ou substância que pode ser qualitativamente distinguido e quantitativamente determinado. Confiabilidade Metrológica SENAI 38 Grandeza de influencia- Grandeza que não é o mensurando, mas que afeta o resultado da medição deste. Incerteza da medição - Parâmetro, associado ao resultado de uma medição, que caracteriza a dispersão dos valores que podem ser fundamentalmente atribuídos a um mensurando. Precisão e exatidão Grandezas precisas significam medidas com pouca dispersão e estão relacionadas com a repetibilidade e estabilidade. A exatidão está associada à média de uma série de medidas. O termo "exatidão" pode ser usado para caracterizar processo (aparelho, método e operador), medição e instrumento. Na figura abaixo tem-se um exemplo clássico de precisão e exatidão. Erros O erro consiste na diferença entre o valor medido e o valor real. É impossível medir sem cometer erros. Efetuando-se medidas com instrumentos perfeitos, com operadores experimentados e tomadas todas as precauções, os resultados encontrados nessas Confiabilidade Metrológica SENAI 39 medidas não são exatamente iguais, ainda que o operador utilizasse o mesmo instrumento para medir a mesma grandeza. Os erros cometidos numa medição podem ser: • Sistemáticos • Aleatórios ou acidentais • Grosseiros Erros sistemáticos São erros que ocorrem com uma certa constância, ou que variam segundo uma lei determinada. Podem ser corrigidos, uma vez identificados; se o valor medido não for corrigido, o resultado da medição será incorreto, e tem-se um erro sistemático. Exemplos: • erros decorrentes da falta de aferição de instrumentos; • erros devido a imperfeições dos procedimentos de medição (vício do operador); • erros devido a influências do ambiente, por exemplo, variação de temperatura; Erros aleatórios ou acidentais São erros devido a causas sempre desconhecidas e imprevisíveis, independentes do operador, do instrumento ou do método utilizado na medição, ou seja, são erros provocados por alterações não perceptíveis dos aparelhos, do objeto que será medido e do ambiente onde é efetivada a medição. Os erros acidentais não podem ser determinados isoladamente, mas podem ser analisados quantitativamente, em geral, mediante cálculos estatísticos. Exemplos: • reflexos variáveis do operador no caso de apertar um cronômetro; • influência do cansaço do operador ao longo de uma série de medições; • erro de paralaxe na leitura de uma escala. Os erros acidentais podem ser classificados em: • absoluto verdadeiro • absoluto aparente ou desvio • relativo • percentual • desvio médio • desvio médio quadrático Confiabilidade Metrológica SENAI 40 • desvio padrão Erro absoluto verdadeiro É definido como sendo a diferença entre o resultado obtido na medição e o valor verdadeiro da grandeza. Como não se conhece o valor verdadeiro de uma grandeza, uma vez que uma medida é somente uma amostra de um universo de todas as medidas possíveis, estando sujeita a flutuações estatísticas, então se compreende que o erro absoluto verdadeiro é uma definição puramente teórica. Erro absoluto aparente ou desvio É definido como a diferença do resultado obtido e o valor mais provável. O valor mais provável de uma grandeza medida N vezes é a média aritmética das medidas efetuadas. Erro relativo É a razão entre o erro absoluto verdadeiro da medida e o verdadeiro valor da medida, ou entre o erro absoluto aparente e o valor mais provável da medida. Erro percentual É o erro relativo expresso em porcentagem. Desvio médio É definido como a média aritmética dos desvios (erro absoluto aparente) em valor absoluto. Desvio médio quadrático É definido como sendo aquele cujo quadrado é a média aritmética dos quadrados dos desvios. O desvio médio quadrático indica como uma medida isolada num conjunto particular de N valores se desvia de sua média. Desvio padrão É o desvio médio quadrático das medidas individuais calculadas sobre a média do universo. Erros grosseiros São erros que ocorrem pela falta de habilidade e cuidado no manuseio dos instrumentos de medição. Tais erros são corrigíveis com a habilitação do operador e a atenção na operação dos instrumentos. Confiabilidade Metrológica SENAI 41 Exemplos de erros grosseiros: Má aplicação do instrumento; aparelho danificado; erros de paralaxe, erros de leitura de escalas; erro na transcrição de dados. Confiabilidade Metrológica SENAI 43 Estatística Básica Conceitos Básicos Estatística é a ciência que se preocupa com a organização, descrição, análise e interpretação dos dados experimentais. A confiabilidade metrológica utiliza-se de ferramentas estatísticas para avaliar a eficiência de ensaios e produzir resultados confiáveis. O objetivo da inferência estatística é tirar conclusões probabilísticas sobre aspectos das populações, com basena observação de amostras extraídas dessas populações. População Amostra População é o conjunto global de medidas. Amostra é um subconjunto da população, um pequeno número de elementos que serão examinados e medidos. Confiabilidade Metrológica SENAI 44 População Amostra No de Observações N n Média N x∑=µ n x x ∑= Variância σ 2 N x∑ − = )( 2µ S 2 1 )( 2 − = ∑ − n xx Desvio Padrão σσ 2= SS 2= Caracterização da Amostra ♦ Média x = n xi n ∑ , onde xi = valores da amostra n = números de elementos da amostra ♦ Medida de Dispersão •Amplitude da amostra R = XX máx min− A amplitude define o campo de variação da amostra, nos dá uma idéia grosseira da variação. •Variância da Amostra Avalia o quanto os valores observados estão dispersos ao redor da média. Confiabilidade Metrológica SENAI 45 S 2 1 )( 2 − = ∑ − n xx •Desvio Padrão A variância é uma média dos desvios ( xi - x ) ao quadrado. O desvio padrão é a raiz quadrada positiva da variância. SS 2= xi ( Amostras ) S 2 1 )( 2 − = ∑ − n xx Distribuições As grandezas de influência atuantes na medição de um mesurando provocam uma aleatoriedade em seus valores medidos. Assim sendo, esses valores aparecem de modo razoavelmente ordenado, dentro de uma certa uniformidade, com alguns deles tendo uma freqüência maior ou mais provável. A freqüência desses valores distribuídos, origina uma distribuição de probabilidades como veremos a seguir. x ( x1 - x )2 ( x2 - x ) 2 ( x3 - x ) 2 ( x4 - x ) 2 Elementos R Confiabilidade Metrológica SENAI 46 Distribuição normal Os valores das medições de um mesurando distribuem-se simetricamente em torno de um valor central. Pequenos desvios em relação a este são mais freqüentes. Para estudar uma distribuição normal devemos conhecer dois parâmetros: média e desvio padrão. A distribuição tem as seguintes características: • Forma de sino; • Simétrica em relação à média; • A probabilidade tende a zero nas extremidades; • Altura ordenada no centro. Distribuição normal padronizada Para cada média e desvio padrão existe uma distribuição, conseqüentemente haverão tantas distribuições quantos forem os experimentos que têm o comportamento normal. Com o objetivo de se evitar a utilização de um número infinito de famílias de normais com seus números reais, recorre-se à operação com valores relativos, originando então a distribuição normal padronizada. Confiabilidade Metrológica SENAI 47 A distribuição normal padronizada tem média “ zero “ e sua abscissa a contar do ponto central é definida pela expressão: σ µ− = xz z = número de desvios padrão a contar da média x = valor individual considerado µ = média da distribuição normal σ = desvio padrão da distribuição normal Exemplo : Na medição da temperatura ambiente de um laboratório, foram medidos valores que resultaram em uma temperatura média de 20,2 oC e desvio padrão de 0,2 oC. Admitindo-se que o conjunto de temperaturas tenha uma distribuição normal, determinar a probabilidade de que a temperatura do laboratório seja menor que 20,0 oC. µ = 20,2 oC σ = 0,2 oC Confiabilidade Metrológica SENAI 48 σ µ− = xz 1 2,0 2,200,20 −= − =z A normal padronizada é simétrica em torno da média, então o valor da Tabela de distribuição normal em anexo para z = 1 é 0,8413. Sendo a área sob a curva igual a unidade, conclui-se que a probabilidade para ocorrerem valores de temperatura abaixo de 20,0 oC é 0,1587 ou 15,87 %. Intervalo de confiança Intervalo de confiança é aquele que, com probabilidade conhecida (chamada nível ou grau de confiança) deverá conter o valor real do parâmetro considerado. ( 1 - α ) = 0,95 ( 95 % de nível de confiança ) ( 1 - α ) = 0,99 ( 99 % de nível de confiança ) Distribuição de Student ( t ) Geralmente não há possibilidade da utilização dos parâmetros da distribuição normal, já que o desvio padrão da população e a média são desconhecidos. Confiabilidade Metrológica SENAI 49 Estima-se então o desvio padrão e a média a partir do desvio padrão amostral e da média amostral respectivamente. Neste caso um valor similar a “ z ” é definido pela expressão: nS xxt i/ − = ν tν (tabelado) onde ν = n – 1 (graus de liberdade); xi = valor individual do conjunto; x = média amostral; S = desvio padrão amostral; n = quantidade de repetições do conjunto. Conhecendo-se então a distribuição “ t ”, será efetuado um procedimento de cálculo análogo ao da distribuição normal padronizada. Para identificar o valor “ t ” na tabela em anexo, é necessário conhecer o grau de liberdade associado a um nível de confiança. Uma vez que a média de um conjunto de “ n “ de repetições tem um valor fixo, o “enésimo “ valor medido xn é definido pela média amostral e pelos outros ( n –1 ) valores medidos . Confiabilidade Metrológica SENAI 50 Deste modo os graus de liberdade de um conjunto de “ n “ repetições é igual a n-1. Exemplo: A média do conjunto de dez medições de pressão é 374,9992 mmHg e um desvio padrão 0,00065 mmHg. Qual a probabilidade que uma medição seja menor que 374,9993 mmHg ? xi = 374,9993 mmHg x = 374,9992 mmHg S = 0,00065 mmHg n = 10 nS xxt i/ − = ν 10/00065,0 9992,3749993,374 − =tν De acordo com a tabela de Student para nove graus de liberdade tem-se : P 60 % ? 70 % t 0,261 0,487 0,543 Logo existe uma possibilidade de 68 % para que ocorram valores medidos menores do que 374,9993 mmHg. Cálculo de incerteza ♦ Cálculo da Incerteza dos Padrões ( Ip ) Confiabilidade Metrológica SENAI 51 Ip = 2222 ...321 pnppp ++++ , onde p1 , p2 , p3 , ... , pn = incerteza do padrão utilizado. ♦ Cálculo da Incerteza Parcial da Medição ( Im ) Para este cálculo, selecionar o ponto com desvio padrão, dentro da mesma unidade de engenharia. n tS • =Im n = número de leituras ( n=3 ); S = Desvio Padrão amostral; t = Student em relação ao número de leituras e nível de confiança de 95% ∴ t = 4,303. ♦ Cálculo da Incerteza Estimada da Medição ( It ), com nível de confiança de 95% It = Soma quadrática das incertezas calculadas acima. 22Im IpIt += , onde: Im = Incerteza Parcial da Medição; Ip = Incerteza dos padrões utilizados. Tabelas estatísticas Distribuição Normal Padronizada – valores de P ( zZ 00 ≤≤ ) Z0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,0 0,0000 0,0040 0,0080 0,0120 0,0160 0,0200 0,0239 0,0279 0,0319 0,0359 0,1 0,0398 0,0438 0,0478 0,0517 0,0557 0,0596 0,0636 0,0675 0,0714 0,0753 0,2 0,0793 0,0832 0,0871 0,0910 0,0948 0,0987 0,1026 0,1064 0,1103 0,1141 0,3 0,1179 0,1217 0,1255 0,1293 0,1331 0,1368 0,1406 0,1443 0,1480 0,1517 0,4 0,1554 0,1591 0,1628 0,1664 0,1700 0,1736 0,1772 0,1808 0,1844 0,1879 Confiabilidade Metrológica SENAI 52 0,5 0,1915 0,1950 0,1985 0,2019 0,2054 0,2088 0,2123 0,2157 0,2190 0,2224 0,6 0,2257 0,2291 0,2324 0,2357 0,2389 0,2422 0,2454 0,2486 0,2517 0,2549 0,7 0,2580 0,2611 0,2642 0,2673 0,2703 0,2734 0,2764 0,2794 0,2823 0,2852 0,8 0,2881 0,2910 0,2939 0,2967 0,2995 0,3023 0,3051 0,3078 0,3106 0,3133 0,9 0,3159 0,3186 0,3212 0,3238 0,3264 0,3289 0,3315 0,3340 0,3365 0,3389 1,0 0,3413 0,3438 0,3461 0,3485 0,3508 0,3531 0,3554 0,3577 0,3599 0,3621 1,1 0,3643 0,3665 0,3686 0,3708 0,3729 0,3749 0,3770 0,3790 0,3810 0,3830 1,2 0,3849 0,3869 0,3888 0,3907 0,3925 0,3944 0,3962 0,3980 0,3997 0,4015 1,3 0,4032 0,4049 0,4066 0,4082 0,4099 0,4115 0,4131 0,4147 0,4162 0,4177 1,4 0,4192 0,4207 0,4222 0,4236 0,4251 0,4265 0,4279 0,4292 0,4306 0,4319 1,5 0,4332 0,4345 0,43570,4370 0,4382 0,4394 0,4406 0,4418 0,4429 0,4441 1,6 0,4452 0,4463 0,4474 0,4484 0,4495 0,4505 0,4515 0,4525 0,4535 0,4545 1,7 0,4554 0,4564 0,4573 0,4582 0,4591 0,4599 0,4608 0,4616 0,4625 0,4633 1,8 0,4641 0,4649 0,4656 0,4664 0,4671 0,4678 0,4686 0,4693 0,4699 0,4706 1,9 0,4713 0,4719 0,4726 0,4732 0,4738 0,4744 0,4750 0,4756 0,4761 0,4767 2,0 0,4772 0,4778 0,4783 0,4788 0,4793 0,4798 0,4803 0,4808 0,4812 0,4817 2,1 0,4821 0,4826 0,4830 0,4834 0,4838 0,4842 0,4846 0,4850 0,4854 0,4857 2,2 0,4861 0,4864 0,4868 0,4871 0,4875 0,4878 0,4881 0,4884 0,4887 0,4890 2,3 0,4893 0,4896 0,4898 0,4901 0,4904 0,4906 0,4909 0,4911 0,4913 0,4916 2,4 0,4918 0,4920 0,4922 0,4925 0,4927 0,4929 0,4931 0,4932 0,4934 0,4936 2,5 0,4938 0,4940 0,4941 0,4943 0,4945 0,4946 0,4948 0,4949 0,4951 0,4952 2,6 0,4953 0,4955 0,4956 0,4957 0,4959 0,4960 0,4961 0,4962 0,4963 0,4964 2,7 0,4965 0,4966 0,4967 0,4968 0,4969 0,4970 0,4971 0,4972 0,4973 0,4974 2,8 0,4974 0,4975 0,4976 0,4977 0,4977 0,4978 0,4979 0,4979 0,4980 0,4981 2,9 0,4981 0,4982 0,4982 0,4983 0,4984 0,4984 0,4985 0,4985 0,4986 0,4986 3,0 0,4987 0,4987 0,4987 0,4988 0,4988 0,4989 0,4989 0,4989 0,4990 0,4990 3,1 0,4990 0,4991 0,4991 0,4991 0,4992 0,4992 0,4992 0,4992 0,4993 0,4993 3,2 0,4993 0,4993 0,4994 0,4994 0,4994 0,4994 0,4994 0,4995 0,4995 0,4995 3,3 0,4995 0,4995 0,4995 0,4996 0,4996 0,4996 0,4996 0,4996 0,4996 0,4997 3,4 0,4997 0,4997 0,4997 0,4997 0,4997 0,4997 0,4997 0,4997 0,4997 0,4998 3,5 0,4998 0,4998 0,4998 0,4998 0,4998 0,4998 0,4998 0,4998 0,4998 0,4998 3,6 0,4998 0,4998 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 3,7 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 3,8 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 0,4999 3,9 0,5000 0,5000 0,5000 0,5000 0,5000 0,5000 0,5000 0,5000 0,5000 0,5000 Confiabilidade Metrológica SENAI 53 Distribuição t de Student – valores de t pv, onde P = P ( tv ≤ t pv, ) ν P 0,60 P 0,70 P 0,80 P 0,90 P 0,95 P 0,975 P 0,99 P 0,995 1 0,3250 0,7270 1,3760 3,0780 6,3140 12,7060 31,8210 63,6570 2 0,2890 0,6170 1,0610 1,8860 2,9200 4,3030 6,9650 9,9250 3 0,2770 0,5840 0,9780 1,6380 2,3530 3,1820 4,5410 5,8410 4 0,2710 0,5690 0,9410 1,5330 2,1320 2,7760 3,7470 4,6040 5 0,2670 0,5590 0,9200 1,4760 2,0150 2,5710 3,3650 4,0320 6 0,2650 0,5530 0,9060 1,4400 1,9430 2,4470 3,1430 3,7070 7 0,2630 0,5490 0,8960 1,4150 1,8950 2,3650 2,9980 3,4990 8 0,2620 0,5460 0,8890 1,3970 1,8600 2,3060 2,8960 3,3550 9 0,2610 0,5430 0,8830 1,3830 1,8330 2,2620 2,8210 3,2500 10 0,2600 0,5420 0,8790 1,3720 1,8120 2,2280 2,7640 3,1690 11 0,2600 0,5400 0,8760 1,3630 1,7960 2,2010 2,7180 3,1060 12 0,2590 0,5390 0,8730 1,3560 1,7820 2,1790 2,6810 3,0550 13 0,2590 0,5380 0,8700 1,3500 1,7710 2,1600 2,6500 3,0120 14 0,2580 0,5370 0,8680 1,3450 1,7610 2,1450 2,6240 2,9770 15 0,2580 0,5360 0,8660 1,3410 1,7530 2,1310 2,6020 2,9470 16 0,2580 0,5350 0,8650 1,3370 1,7460 2,1200 2,5830 2,9210 17 0,2570 0,5340 0,8630 1,3330 1,7400 2,1100 2,5670 2,8980 18 0,2570 0,5340 0,8620 1,3300 1,7340 2,1010 2,5520 2,8780 19 0,2570 0,5330 0,8610 1,3280 1,7290 2,0930 2,5390 2,8610 20 0,2570 0,5330 0,8600 1,3250 1,7250 2,0860 2,5280 2,8450 21 0,2570 0,5320 0,8590 1,3230 1,7210 2,0800 2,5180 2,8310 22 0,2560 0,5320 0,8580 1,3210 1,7170 2,0740 2,5080 2,8190 23 0,2560 0,5320 0,8580 1,3190 1,7140 2,0690 2,5000 2,8070 24 0,2560 0,5310 0,8570 1,3180 1,7110 2,0640 2,4920 2,7970 25 0,2560 0,5310 0,8560 1,3160 1,7080 2,0600 2,4850 2,7870 26 0,2560 0,5310 0,8560 1,3150 1,7060 2,0560 2,4790 2,7790 27 0,2560 0,5310 0,8550 1,3140 1,7030 2,0520 2,4730 2,7710 28 0,2590 0,5300 0,8550 1,3130 1,7010 2,0480 2,4670 2,7630 Confiabilidade Metrológica SENAI 54 29 0,2560 0,5300 0,8540 1,3110 1,6990 2,0450 2,4620 2,7560 30 0,2560 0,5300 0,8540 1,3100 1,6970 2,0420 2,4570 2,7500 40 0,2550 0,5290 0,8510 1,3030 1,6840 2,0210 2,4230 2,7040 60 0,2540 0,5270 0,8480 1,2960 1,6710 2,0000 2,3900 2,6600 120 0,2540 0,5260 0,8450 1,2890 1,6580 1,9800 2,3580 2,6170 ∞ 0,2530 0,5240 0,8420 1,2820 1,6450 1,9600 2,3260 2,5760 Confiabilidade Metrológica SENAI 55 Sistemas de Calibração e Ajuste Conceitos do sistema de calibração/ajuste Especificamente este capítulo trata dos Equipamentos de Medição e Ensaios onde os principais requisitos são: a) Identificação das medidas criticas a executar, a exatidão requerida do processo produtivo e o equipamento apropriado para a execução das Calibrações e Ajustes. b) Identificação dos equipamentos de controle de medida e ensaio, Calibração e Ajuste em intervalos prescritos contra equipamentos certificados e reconhecidos dentro da Cadeia Metrológica Nacional ou Internacional. c) Documentar e manter procedimentos detalhados para freqüência, métodos, critério de "conformidade" e/ou "não conformidade” e de ações a serem tomadas em qualquer caso. d) Garantir que os equipamentos de Medição e Ensaio tenham exatidão e precisão requeridas. e) Manter identificados todos os equipamentos de medição e Calibração com marcação para identificação da situação da Calibração. f) Manter os registros das Calibrações e Ajustes para os equipamentos de Medição e Ensaio. g) Fazer avaliação e documentar a validade de medição e ensaios anteriores quando estes fugirem das especificações . Este sistema deve fazer parte do Programa de Qualidade que qualquer empresa venha a desenvolver e implantar, tendo em vista a melhoria da qualidade de seus produtos e conseqüentemente ter como objetivo final a sua Certificação Internacional nos padrões da lSO 9000. É constituído basicamente dos seguintes passos: Confiabilidade Metrológica SENAI 56 Escolha dos instrumentos do processo A adequação da instrumentação de processo obedece a um critério de análise do processo ao qual será instalado, sendo feito em conjunto com especialistas da áreas envolvidas. Sabendo-se que sempre deverá partir do seguinte princípio: uma malha de controle ou medição critica, faz sentido dentro do conceito de qualidade, e é definida como uma grandeza de medida, desde que, se o erro exceder do limite da exatidão requerida, sua atuação no processo causará uma incidência direta sobre a qualidade do produto. Características das variáveis: a) Ponto (faixa) de trabalho; b) Limites permissíveis de variação; c) Exatidão e incerteza que garanta a qualidade do produto; d) Repetibilidade da grandeza medida. Pontos críticos de controle Para determinar quais equipamentos devem estar sujeitos à confirmação metrológica, principalmente aqueles de monitoração / controle de processo, é importante estabelecer, ao longo da linha de produção e inspeção, pontos críticos de controle . Isto é importante para se obter o máximo de resultado custo / benefício, visto que confirmação metrológica implica em investimento de capital proporcional ao número de equipamentos que deverão ser verificados. Na determinação dos pontos críticos de controle é imprescindível considerar: • Suficiência – Os pontos selecionados como críticos devem ser capazes de garantir a qualidade do produto, no que diz respeito a todas as propriedades especificadas, com um mínimo de risco de se enviar inadvertidamente produto final não conforme. • Relevância – Os pontos críticos selecionados devem garantir o cumprimento integral da política e obtenção dos objetivos de qualidade. • Necessidade – Os pontos críticos selecionados não devem ser impactados pelos equipamentos dos outros pontos, tomados como não críticos. Confiabilidade Metrológica SENAI 57 Exemplo: Sendo a umidade a única característica da Qualidade do produto, está claro que a malha de medição de umidade constitui-se, por suficiência, um ponto crítico de controle, devendo estar sob confirmação metrológica. Dependendo da política e dos objetivos da qualidade: redução de perdas, retrabalho, tempo, etc. A malha de medição de umidade poderia ser encarada comoum ponto crítico devido à sua relevância. As demais malhas poderiam ser considerados pontos críticos se impactassem a condição de suficiência da malha de medição de umidade e/ou por questões de relevância. Componentes da malha Uma malha, se encarada como equipamento, é constituída por um conjunto de componentes inter-funcionais, destacando-se entre eles: • Sensor, que mede primariamente uma grandeza. • Um transmissor, que transforma o sinal enviado pelo sensor em sinal telemétrico proporcional à grandeza. • Um controlador, que compara o sinal do transmissor com o sinal do set-point e, com base em um algoritmo, atua sobre o elemento final de controle. • Um elemento final de controle, que comandado pelo controlador controla a variável manipulada. Confiabilidade Metrológica SENAI 58 Outros componentes podem ser: • Um indicador, registrador,etc. Dos componentes acima listados, por exemplo, o sensor e o indicador são os componentes que devem ter calibração rigorosa, estando os demais sob calibração, verificação ou mesmo manutenção, menos rigorosa. Rastreabilidade É o mais importante passo do sistema pois dele depende toda a confiabilidade do sistema. A rastreabilidade dos equipamentos de área é feita no laboratório de instrumentação da empresa, e dos equipamentos do laboratório de instrumentação deverá ser feita contra padrões externos em entidade pertencentes à Cadeia Metrológica Nacional ou Internacional. As normas exigem urna rastreabilidade da medição, incluindo o processamento do sinal e a indicação, contra um padrão Nacional ou internacionalmente reconhecido. Normalmente estes padrões são do INMETRO ou da Rede Brasileira de Calibração, mas podem ser também de outras empresas que estejam fora da Rede, desde que elas possuam Rastreabilidade ao Inmetro ou órgão Internacionalmente reconhecido. Esses padrões já possuem uma incerteza, mesmo que muito pequena, contra o valor verdadeiro. Normalmente o setor de instrumentação ou a empresa especializada que fazem a calibração das medições nas fábricas, possuem instrumentos padrões próprios, os quais são calibrados contra esse padrão reconhecido. No caso de uma calibração feita na área fabril, nesse diagrama de rastreabilidade, entra um padrão de trabalho entre o instrumento padrão e o instrumento da fábrica. A utilização desse padrão de trabalho é necessária porque os instrumentos padrões podem ser usados somente em ambientes adequados, vale lembrar que o diagrama de rastreabilidade deve ser o mais estreito possível, ou seja, a quantidade de instrumentos intermediários dessa seqüência deve ser bem limitada. Confiabilidade Metrológica SENAI 59 Capacitação da mão-de-obra Todas calibrações e ajustes deverão ser feitos por pessoal com capacitação e treinamento para tal, ou seja, isso dará a devida confiabilidade de que todo o processo de avaliação da precisão e incerteza da medida será garantido. Documentação a) A documentação é ponto determinante para validação e qualidade de todos os serviços executados dentro do sistema, e também são chamados de registros da qualidade. b) Fazem parte dos registros da qualidade todos os procedimentos de manuseio e execução de tarefas, registros de Calibração, avaliação e validade das Calibrações e Ajustes e é necessário tê-los todos escritos, e no conteúdo destes deve constar o que realmente é executado. c) Todo controle da documentação deverá ser centralizado em um só órgão da empresa e em qualquer mudança dos mesmos deverão ser obedecido critérios, para que não haja duas ou mais versões do mesmo documento. d) Deverão também ser armazenados, identificados e dispostos de maneira tal que possam ser rapidamente recuperados e consultados em instalações que garantam um ambiente que não proporcione a deterioração ou danos aos documentos. e) O tempo de retenção dos registros deverá ser determinado por escrito e após isto, por força de contrato estar disponível para avaliação pelos usuários. Confiabilidade Metrológica SENAI 60 f) Todos os procedimentos devem estar escritos de maneira fácil e compreensível de forma que não haja dúvidas para quem os execute, e podendo fazê-los de maneira tal qual está escrita. Sistema de medição Todo sistema de medição agrega erros ao valor real de uma medida. Considerando que a medição de uma variável de processo envolve normalmente uma série de instrumentos, falaremos um pouco sobre como se processa a propagação de erros dentro de uma mesma malha de medição. Propagação de erros Descontando-se os erros grosseiros cometidos durante o processo de medição e eliminando-se os erros sistemáticos, a exatidão final de um sistema de medição será resultado das exatidões individuais de cada elemento deste sistema, isto é, dependerá somente dos erros acidentais. EEEET n 2222 ...21 +++= Devemos ter cuidado ao escolher os instrumentos de um sistema de medição. É necessário que todos os componentes da malha tenham uma exatidão adequada pois o erro resultante da medição do processo, que na verdade é o que nos interessa, é definido pelo erro de todos. Modificações nas plantas industriais objetivando a melhoria da qualidade dos produtos devem ser implementadas. Estas melhorias podem obrigar a substituição da instrumentação existente, porém, o que não podemos perder de vista é que, quanto melhor a exatidão maior o custo e maior a dificuldade de obter padrões para aferição. Recomenda-se que a exatidão do padrão de medição seja no mínimo três vezes superior a do instrumento a ser aferido, isto para garantir que o erro do padrão não seja significativo no processo de aferição. Quanto maior a exatidão do instrumento maior a exatidão do padrão e, conseqüentemente, maior o custo de aquisição e/ ou manutenção destes padrões na empresa. Confiabilidade Metrológica SENAI 61 Aferições internas exigem padrões adequados, mão-de-obra treinada e qualificada e local de trabalho com condições ambientais controladas. Em contrapartida, podem ser realizadas com uma maior freqüência e rapidez, o que diminui os custos do processo de aferição. Uma análise criteriosa de custos / benefícios deve ser realizada para se verificar a viabilidade de efetuar aferições internas na empresa ou utilizar laboratórios cujos padrões sejam rastreados a padrões reconhecidos nacionalmente ou internacionalmente. Condicionamento dos padrões Tempo, uso e armazenagem causam a deterioração da exatidão. Por estes motivos, necessita-se de um programa de calibração e ajuste, com procedimentos e instruções para estas atividades. • Padrões de Referência ou Padrões de Trabalho. Ao receber novos padrões de referência pode-se dispor de dois casos: • O padrão é o mais exato da companhia, neste caso, o padrão deve estar acompanhado de um certificado que mostre a sua Rastreabilidade ao órgão reconhecido em âmbito nacional ou internacional. Qualquer calibração e ajuste deve ser realizada fora da companhia em um órgão devidamente credenciado e reconhecido. • O padrão não é o mais exato da companhia, neste caso, o padrão também deve estar acompanhado de um certificado que mostre a sua Rastreabilidade ao órgão reconhecido em âmbito nacional ou internacional. Ao receber o padrão, a companhia deve proceder a sua calibração com o seu próprio padrão: novos instrumentos para testes ou ensaios. Estes aparelhos recebidos devem ser calibrados pelos padrões de trabalho da companhia (ou devem ser enviados para calibração e ajuste por terceiros qualificados) antes de serem colocados em uso. Devem estar acompanhados do certificado de Calibração juntamente com a respectiva Rastreabilidade. Confiabilidade Metrológica SENAI 63 NBR ISO 9000 Histórico Quando em 1979 um grupo de trabalho foi criado pela ISO (lnternational Organization for Standardzation) - Organização internacional para Normalização, com a tarefa de elaborarum conjunto de normas, cuja finalidade principal era a de estabelecer padrões mínimos de aceitação referentes ao sistema da qualidade das empresas, talvez não se imagina-se que tal conjunto de normas seria tão divulgado e aplicado ao redor do mundo. Em 1987, quando a primeira edição destas normas foi publicada, iniciava-se uma era que marcou uma mudança profunda em termos de conceitos de trabalho e qualidade nas empresas. O conjunto de normas de sistema da qualidade recebeu a denominação de ISO Série 9000. Atualmente, cada vez mais empresas buscam a certificação pelas normas ISO 9000 em todo mundo. As últimas estatísticas apresentam o Brasil como o sétimo país, em relação ao mundo, em termos de quantidade de empresas que já atingiram o padrão ISO Série 9000. A tendência é que o número de empresas aumente a cada dia, já que, neste momento, o conceito ISO 9000 começa a atingir empresas de pequeno e médio porte. No final de 1995, o Brasil tinha mais de 1.000 empresas certificadas, conforme requisitos especificados pelas normas ISO Série 9000. A família de documentos ISO 9000 possui três normas contratuais: ISO 9001,ISO 9002 e ISO 9003. O objetivo de tais normas é garantir o estabelecimento de critérios para as relações de clientes e fornecedoras, em um processo de venda e compra, sendo as únicas que podem ser utilizadas para efeito de auditorias. As outras normas existentes Confiabilidade Metrológica SENAI 64 podem ser consideradas como guias de apoio à implementação do Sistema da Qualidade adotado. O que significa ISO ? ISO vem do grego “isos” e significa igualdade, homogeneidade ou uniformidade. Ao contrário do que muitos pensam, ISO não vem da abreviatura de International Organization for Standardization. Qual a diferença entre a ISO 9001, 9002 e 9003 ? A ISO 9001 deve ser aplicada quando a empresa necessitar garantir a conformidade em relação as atividades de projeto, desenvolvimento, produção, instalação e serviços associados. É a mais completa de todas, possuindo 20 requisitos básicos. A ISO 9002 deve ser aplicada quando a empresa necessitar garantir a conformidade em relação as atividades de produção, instalação e serviços. A ISO 9003 deve ser aplicada quando a empresa necessitar garantir a conformidade em relação, somente, à inspeção e ensaios finais. O que significa Certificado ISO Série 9000 ? Consiste em uma avaliação geral do sistema da qualidade das empresas por uma entidade especializada e independente. Após as visitas de auditoria (normalmente três a cinco dias) os auditores informarão à empresa se esta atende às exigências dos requisitos ISO Série 9000, segundo o modelo adotado, ou seja, ISO 9001, 9002 ou 9003. Os seguinte documentos compõem a família ISO Série 9000: Garantia da Qualidade / Normas de Sistemas Auditáveis ISO 9001 / 94 - Modelo para projeto, desenvolvimento, produção, instalação e serviços associados. ISO 9002 / 94 - Modelo para produção, instalação e serviços associados. ISO 9003 / 94 - Modelos para inspeção e ensaios finais. Confiabilidade Metrológica SENAI 65 Diretrizes ISO 9000 - 1 / 94 - Diretrizes para Seleção de Uso. ISO 9000 - 2 / 94 - Diretrizes Gelais pala Aplicação. ISO 9000 - 3 / 93 - Diretrizes para Softwares. ISO 9000 - 4/ 93 - Diretrizes para Dependabilidade (Termo coletivo usado para descrever o desempenho quanto à disponibilidade e seus fatores de influência: confiabilidade, mantenabilidade e logística de manutenção). Diretrizes para Auditoria ISO 10011 - 1 / 93 - Diretrizes para Auditoria. ISO 10011 - 2 / 93 - Critérios para Qualificação de Auditores. ISO 10011 - 3 / 93 - Gestão de Programas de Auditoria. Garantia da Qualidade para Medição ISO 10012-1 / 93 - Comprovação Metrológica para Equipamentos de Medição: Terminologia ISO 8402 / 94 - Gestão da Qualidade e Garantia da Qualidade - Terminologia. Etapas para Obtenção do Certificado A obtenção da certificação tem um prazo médio de 12 meses e engloba as seguintes etapas: 1. Decisão e compromisso gerencial. 2. Indicação dos responsáveis: grupo dirigente, coordenadores de setores, divulgação para toda empresa e definição dos termos da auditoria. 3. Inicio das auditorias internas; indicação das áreas a serem melhoradas e estabelecimento do grupo de documentação. 4. Primeiro esboço do Manual da Qualidade: procedimentos para as melhorias recomendadas, articulação e aprovação dos procedimentos, implementação dos procedimentos. 5. Procedimentos estabelecidos e documentados. 6. Visita inicial do órgão certificador: revisão e aprovação do Manual da Qualidade , auditorias e ações corretivas. 7. Pré-auditoria: correção das deficiências e não conformidades. 8. Auditoria final. Confiabilidade Metrológica SENAI 66 9. Certificação, a ser efetuada por um órgão ou empresa credenciada como certificador, obrigatoriamente independente da ISO. Uma vez conseguida a certificação, reconhecida internacionalmente e com validade por três anos, o órgão certificador executará auditorias periódicas em intervalos de seis meses. Ao final do período de três anos, o sistema da qualidade é reavaliado, inclusive considerando-se os resultados das visitas semestrais, que podem determinar até na redução do número de dias de avaliação requerido em comparação ao da avaliação inicial. NBR ISO 10012-1 Objetivo • Assegurar que medições sejam realizadas com a exatidão pretendida. • Especificar as principais características do sistema de comprovação a ser utilizado para os equipamentos de medição do fornecedor. • Aplica-se apenas a equipamentos de medição utilizados na demonstração da concordância com a especificação. Obs.: ISO 10012-1 não se abrange extensivamente outros elementos que possam afetar resultados de medições, como: métodos de medição, competência do pessoal, etc. Onde aplicar a ISO 10012 ? • Laboratórios de ensaio. • Prestadores de serviço de aferição. • Laboratórios possuidores de um sistema da qualidade em conformidade com o ISO Guide 25 • Fornecedores de produtos serviços possuidores de um sistema da qualidade no qual resultados de medição são utilizados para demonstrar conformidade com requisitos especificados nas normas ISO 9001; ISO 9002 ou ISO 9003. • Outras organizações. Os requisitos da ISO 10012 estão descritos nos seguintes sub-itens da norma: • Generalidades • Equipamento de Medição • Sistema de Comprovação Confiabilidade Metrológica SENAI 67 • Auditoria Periódica e Análise Crítica do Sistema de Comprovação • Planejamento • Incerteza de Medição • Procedimento de Comprovação Documentados • Registros • Equipamentos de Medição Não-Conforme • Etiqueta de Comprovação • Intervalos de Comprovação • Lacre de Integridade • Uso de Produtos e Serviços de Terceiros • Armazenamento e Manuseio • Rastreabilidade • Efeito Cumulativo das Incertezas • Condições Ambientais • Pessoal Confiabilidade Metrológica SENAI 68 Exercícios 1. Conforme o desenho abaixo determine um provável Tagname para um controlador, indicador de temperatura do forno e um indicador de pressão do ventilador. Obs. : A estrutura da planta está numerada 2. Diga qual a função de cada um dos instrumentos, abaixo de acordo com a sua identificação. a) WT - b) FIC - c) TI - d) PIT - e) LR - f) TSL - g) PSLL - h) TJR - Confiabilidade Metrológica SENAI 69 i) TT - j) PIC - l) FR - m) LT - n) FSHH - o) LSH - p) FY - 3. Quais as três condições básicas para se realizar uma medição ? 4. Como são formadas as unidades derivadas ? 5. Identifique as unidades : a) unidades de base b) unidades derivadas c) unidades suplementares d) unidade não pertencente ao SI e) unidade admitida temporariamente ( ) segundo ( ) nós ( ) m/s2 ( ) Pa ( ) Kg ( ) bar ( ) milha marítima ( ) litro ( ) ha ( ) Ampère 6. Preencha na tabela os espaços referentes
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