medição de pressão e a metrologia

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Medição de Pressão e a Metrologia 
 
03/07/2019 
FABIANO SCHNEIDER BOFF 
Analista de Metrologia 
 
Introdução 
O procedimento de medição da pressão está amplamente difundido dentro dos processos industriais, 
abrangendo diversas áreas, como siderúrgica, metalúrgica, automobilística, meteorológica, aviação, entre 
outras. 
A confiabilidade destas medições está associada às questões de comércio, qualidade, saúde e segurança. 
Desta forma, uma medição errônea pode acarretar desde problemas de qualidade no processo industrial 
até mesmo acidentes fatais. Por isso, as empresas procuram, cada vez mais, formas robustas e confiáveis 
de monitorar seus processos. Mas para que este monitoramento seja eficaz, não basta ter instalado na 
planta da fábrica vários equipamentos e medidores de pressão. É necessário ter a certeza de que o valor 
medido pelo instrumento está correto. E é aí que entra a Metrologia. 
Conforme o vocabulário internacional de termos fundamentais e gerais da metrologia (VIM), a metrologia é 
“a ciência da medição”, e abrange todos os aspectos que influenciam em um processo de medição. Com o 
processo de globalização da produção, a metrologia assume destacada importância à medida que as 
medições estão presentes em praticamente todos os processos de tomada de decisão, abrangendo as áreas 
industriais, comercial, a saúde e o meio ambiente. 
O processo de calibração de um medidor de pressão é uma atividade complexa e requer o atendimento de 
diversas exigências impostas pelas normas pertinentes. A execução da calibração compete a laboratórios 
acreditados pelo Inmetro, ou que, pelo menos, possuam rastreabilidade aos padrões nacionais. 
Definições 
Pressão: A medição de pressão é sempre realizada a partir de um valor referencial. Dependendo do 
referencial utilizado, as modalidades de pressão medida são: pressão absoluta, pressão manométrica, 
vácuo e pressão diferencial. 
Pressão Absoluta: A pressão absoluta (pabs) é a pressão que está acima da pressão “zero absoluto”. 
Pressão Manométrica (Relativa ou Positiva): A pressão manométrica é um caso especial de medição de 
pressão diferencial, quando a pressão absoluta medida for maior que a pressão atmosférica local. A 
pressão manométrica avalia o quanto seu valor está acima da pressão atmosférica local. 
𝑝𝑒 = 𝑝𝑎𝑏𝑠 − 𝑝𝑎𝑡𝑚 
 
 
 
 
Vácuo (Pressão Negativa): Vácuo é um caso especial de medição de pressão diferencial, quando a pressão 
absoluta medida for menor que a pressão atmosférica local. Vácuo avalia o quanto a pressão está abaixo da 
pressão atmosférica local. 
𝑝𝑒 = 𝑝𝑎𝑏𝑠 − 𝑝𝑎𝑡𝑚 
 
Pressão Diferencial: A diferença entre duas pressões p1 e p2 é denominada pressão diferencial. Nesta 
modalidade de pressão o valor da pressão referencial, p1 ou p2, não é a pressão atmosférica local. 
𝑝 = 𝑝1 − 𝑝2 
 
 
Figura 1 - Conceitos básicos de pressão 
 Calibração: A calibração é o conjunto de operações que estabelece, sob condições especificadas, a relação 
entre os valores indicados no processo de medição e os valores correspondentes das grandezas 
estabelecidos por padrões. 
Erro máximo admissível: Valor extremo do erro de medição, com respeito a um valor de referência 
conhecido, admitido por especificações ou regulamentos para uma dada medição, instrumento de medição 
ou sistema de medição. 
Erro de histerese: Diferença máxima entre as indicações crescentes e decrescentes, em qualquer ponto da 
escala, em uma calibração. 
Erro de repetibilidade: Diferença máxima entre um número consecutivo de indicações para uma mesma 
pressão, em iguais condições de operação, em um mesmo sentido de aplicação de pressão. 
Erro de linearidade: Diferença máxima entre a curva obtida pela média das indicações crescentes e 
decrescentes, em uma calibração, e a reta teórica do instrumento. 
Erro Fiducial: O erro fiducial de um medidor de pressão é determinado a partir da relação entre o maior 
erro de medição do instrumento pela amplitude de medição expressa em percentagem. 
 
 
 
Nota: O erro fiducial determina a classe de exatidão do instrumento sob calibração. 
Classe de Exatidão: Classe de instrumentos de medição ou de sistemas de medição que atendem a 
requisitos metrológicos estabelecidos para manter os erros de medição ou as incertezas de medição 
instrumentais dentro de limites especificados, sob condições de funcionamento especificadas. 
 
Calibração – exemplo para manômetro digital 
A calibração consiste na comparação entre os valores indicados pelo manômetro que está sendo calibrado 
(LI) e os valores indicados pelo manômetro padrão (LPT), quando submetidos a mesmos níveis de pressão 
(pontos de calibração). Na calibração em questão, foi utilizado o método de comparação indireta. A 
pressão foi gerada por um timoneiro (bomba de pressão hidráulica) e os valores indicados pelo manômetro 
foram comparados com os valores indicados pelo manômetro padrão. 
Dados do manômetro digital calibrado: 
Escala: 0 a 10 bar 
Resolução: 0,01 bar 
Classe de exatidão: A 
Erro máximo permitido: ± 1,0% do valor do fundo da escala 
Dados do manômetro digital padrão: 
Escala: 0 a 35 bar 
Resolução: 0,001 bar 
Classe de exatidão: 5A 
Nota: deve ser analisada a relação da exatidão do padrão e do instrumento a ser calibrado. Para a 
calibração de manômetros digitais, o padrão deve ter, pelo menos, uma resolução quatro vezes melhor do 
que a do manômetro em calibração, conforme NBR 14105-2. 
Pontos de calibração: 
De acordo com a norma NBR 14105-2, um manômetro com classe de exatidão “A” deve ser calibrado, no 
mínimo, em 5 pontos e quando existente o ponto zero, o mesmo também deve ser verificado. 
Ponto Valor (bar) 
Ponto inicial 0,00 
1º Ponto 2,00 
2º Ponto 4,00 
3º Ponto 6,00 
4º Ponto 8,00 
5º Ponto 10,00 
 
 
 
 
Valores encontrados durante a calibração: 
 
Resultados obtidos na calibração 
Indicação do Instrumento Indicação do Padrão de Trabalho (bar) 
PRESSÃO 1° Ciclo 2° Ciclo 
Média 
 SI (MPa) 
Instrumento 
(bar) 
Crescente Decrescente Crescente Decrescente 
0,000 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 
0,200 2,00 2,00 2,00 2,00 2,01 2,00 
0,400 4,00 4,02 4,01 4,01 4,00 4,01 
0,600 6,00 6,03 6,03 6,04 6,03 6,03 
0,800 8,00 8,07 8,05 8,07 8,08 8,07 
1,000 10,00 10,12 10,12 10,13 10,13 10,13 
 
 
Características metrológicas apresentadas em: (bar) 
INCERTEZA DE MEDIÇÃO: 0,02 REPETITIVIDADE: 0,03 
ERRO MÁXIMO (ERRO FIDUCIAL): -0,13 HISTERESE: 0,02 
 
Características metrológicas apresentadas em relação à amplitude da faixa do 
instrumento: (%) 
INCERTEZA DE MEDIÇÃO: 0,20 REPETITIVIDADE: 0,30 
ERRO MÁXIMO (ERRO FIDUCIAL): -1,30 HISTERESE: 0,20 
 
Analisando os resultados encontrados na calibração constata-se que o medidor de pressão está 
apresentando erro máximo de indicação (erro diducial) acima do limite estabelecido para sua classe de 
exatidão. O mesmo deverá ser substituído ou então encaminhado para a assistência técnica do fabricante 
para realização de ajuste. 
Conclusão 
No exemplo acima, detectou-se que o desvio de medição do manômetro estava cerca de 30 % acima do 
permitido para a sua classe de exatidão. O impacto deste desvio pode ser extremamente prejudicial à 
qualidade do processo ao qual o manômetro é aplicado, além disto, dependendo da aplicação, pode haver 
comprometimento da segurança e integridade dos equipamentos e das pessoas envolvidas no processo. 
Isso demonstra a importância da metrologia dentro dos processos industriais e reforça a ideia de que não 
basta ter um sistema de monitoramento instalado, é necessário que os resultados apresentados pelo 
sistema sejam confiáveis. 
 
 
 
 
 
 
 
Referências 
NBR14105-2: Medidores de pressão - Parte 2: Medidores digitais de pressão - Requisitos de fabricação, 
classificação, ensaios e utilização 
Vocabulário internacional de termos fundamentais e gerais da metrologia (VIM) 
DIMEC/GC-09: Calibração de transdutor/transmissor de pressão 
DOQ-CGCRE-14:Orientação para a realização de calibração de medidores digitais de pressão 
DOQ-CGCRE-47: Orientações para a apresentação de certificado de calibração de medidores de pressão