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Incerteza de Medição: Dicas e Recomendações

Palestra

Campinas, 21 de agosto de 2007

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Gilberto Carlos Fidélis

• Eng. Mecânico com Especialização em Metrologia pelo NIST -Estados Unidos e NAMAS/UKAS - Inglaterra. • Instrutor de cursos desde 1984.• Envolvido com calibração de instrumentos e padrões desde 1982. • Experiência com credenciamento e com implantação de sistema da qualidade (NBR ISO/IEC 17025) em laboratórios desde 1988.•Avaliador técnico do INMETRO

Instituição: CECT – Centro de Educação, Consultoria e Treinamento em Metrologia e Sistema da Qualidade

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Palestrante

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Minha esposa, Rosângela:

“Depois de tanto tempo trabalhando com metrologia, ainda não aprendeu a medir?

Se você sabe medir, por que anda para lá e para cáministrando cursos sobre incerteza de medição?

Se você sabe medir, não deveria ter certeza ao invés de incerteza?”

Um Fato

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O Que é Incerteza de Medição?

Toda medição está sujeita a alguma incerteza.

O resultado de uma medição é completo somente se vem acompanhado com o valor estabelecido da incerteza na medição.

Valor atribuído a um mensurando obtido por medição.

Uma expressão completa do resultado de uma medição inclui informações sobre a incerteza de medição.

RM = Resultado Corrigido ± Incerteza [unidade de medida]

Incerteza de medição é a dúvida que existe sobre o resultado de qualquer medição.

Resultado de uma MediResultado de uma Mediçção ão (VIM 3.1)

Parâmetro, associado ao resultado de uma medição, que caracteriza a dispersão dos valores que podem ser fundamentalmente atribuídos a um mensurando. (VIM 3.9).

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As probabilidades de abrangência mais utilizadas em metrologia.

Exemplo: O resultado na medição da massa de uma amostra é (360,0 ± 3,5) g para uma probabilidade de abrangência de aproximadamente 95,45%.

A massa exata da amostra não é conhecida. Podemos afirmar, com 95,45% de probabilidade, que a massa da amostra está dentro do intervalo de 356,5 a 363,5 g.

Ainda existe 4,55% de probabilidade de que o valor da massa esteja fora deste intervalo.

± 1 s ® 68,27%

± 2 s ® 95,45%

± 3 s ® 99,73%

± 1 s

± 2 s

± 3 s

O Que é Incerteza de Medição?

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É importante não confundir os termos “erro” e “incerteza”.

Erro é a diferença entre o valor medido e o “valor verdadeiro convencional” do mensurando.

Incerteza é a quantificação da dúvida sobre o resultado da medição.

Sempre que possível nós devemos corrigir todos os erros conhecidos: por exemplo, aplicando as correções apresentadas nos certificados de calibração.

Erro é Sinônimo de Incerteza de Medição?

Valor Verdadeiro Convencional – V.V.C.

Média das Medições

Erro de Medição

IncertezaIncertezaIncertezaIncerteza

Média das Medições

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Qual a origem das incertezas?

instrumento de medição – envelhecem e se desgastam, geram ruídos elétricos, desvios de linearidade, resolução, etc.

Habilidade do operador - algumas medições dependem da habilidade e julgamento do operador.

Incertezas importadas – a calibração do instrumento possui uma incerteza que contribui para a incerteza da medição que você estárealizando.

A amostra ou produto que estásendo medido - o qual pode não ser estável.

O Processo de medição – a medição em si mesma pode ser difícil de ser feita.

O ambiente -temperatura, pressão, umidade, vibração e muitas outras condições podem afetar o instrumento de medição ou o item que está sendo medido.

Amostras obtidas - as medições necessitam ser representativas do processo que você estátentando determinar.

Qual a origem das incertezas?

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A incerteza expressa quantitativamente a qualidade de uma medição. Quanto menor numericamente for a incerteza maior é a qualidade do resultado da medição, calibração ou ensaio.

Conhecendo se a componente de maior influência na incerteza, podemos tentar reduzí-la pois saberemos onde efetivamente buscar a melhoria.

- A incerteza nos ajuda a quantificar o quanto o nosso resultado representa bem o valor da grandeza medida.

- Fundamental para a comparação de dois ou mais resultados

- Fundamental na avaliação da conformidade de produtos

Mesmo sabendo que o resultado da medição não é perfeito, épossível obter informações confiáveis, desde que o resultado da medição venha acompanhado da respectiva incerteza.

Por que a Incerteza de Medição é Importante?

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Guia para Expressão da Incerteza de Medição.

Terceira Edição Brasileira do “Guide to theExpression of Uncetainty in Measurement”.

Referências Bibliográficas

EURACHEM / CITAC

Guide “Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement”.

Second Edition - 2000.

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Versão Brasileira do Documento de Referência EA-4/02 “Expressão da Incerteza de Medição na Calibração” - 01/1999.EA - European Co-operation for Accreditation.

Referências Bibliográficas

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Sempre escuto: a avaliação de incerteza de medição é uma atividade geralmente penosa.

E realmente pode ser se não for uma atividade estruturada, bem planejada e com o envolvimento de uma equipe qualificada para a sua execução.

Em 1994, quando começamos a nos envolver com a metodologia da ISO e tivemos dificuldades.

A maior delas foi “decodificar” o Guia para a Avaliação de Incerteza de Medição, mais conhecido como ISO GUM

O ISO GUM julgado por muitos como complexo para a maioria das aplicações industriais e laboratoriais.

Não se Desespereforneceremos algumas orientações para quem está começando a trabalhar com o tema incerteza de medição ou que já começou e ainda se sente meio órfão e encontra algumas dificuldades. O importante é iniciar. Existem coisas piores na vida. No início tudo é mais complexo.

Dicas e Recomendações

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1. Conhecer a Metrologia.

A maioria das calibrações e ensaios exige conhecimento profundo da metrologia. Conhecer o método de calibração, medição ou ensaio é fundamental para a descoberta das componentes.

3. Conhecer a Metodologia de avaliação de Incerteza.

O ISO GUM tem sido muito criticada por alguns metrologistas experientes. A grande vantagem de sua aplicação é a sua padronização. É referência internacional o que facilita no momento de analisar a incerteza de medição informada em um certificado ou em um relatório de medição ou de um ensaio.

2. Incerteza não é o Intervalo de Confiança

O IC é quantificado como sendo igual ao desvio padrão experimental (s)das medições obtidas dividido pela raiz quadrada do número de repetições multiplicado pelo fator “t” de Student, isto é o que muitas normas chamam de Precisão = t.s/Ön).

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4. Capacitar uma equipe

O laboratório ou a empresa deve capacitar uma equipe ou pessoas para que conheçam a metodologia.

6. Aprender a pescar é fundamental.

Consultores ajudam muito, abrem caminho e orientam, mas não devem fazer. Eles devem ajudar a fazer, dar as orientações e não fazer tudo. Consultor deve ensinar a fazer.

5. Softwares ajudam, mas não substituem conhecimento

Softwares não substituem o conhecimento. Não somos contra a utilização de softwares, ao contrário, entendemos que seja uma ferramenta fundamental para facilitar na execução desta atividade.

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7. A equipe deve Avaliar as Componentes de Incerteza

A etapa mais importante da metodologia é a definição das componentes de incerteza. Brainstorming, muito conhecido como “toró de palpites”

Resolução

Incerteza do padrão

Tipo A

Estabilidade do padrão

com temperatura

com tempo

Empuxo do ar

Temperatura

Tipo A da Medição

Empuxo do ar

Condições Ambientais

Medição de uma Massa

Repetitividade

Excentricidade

EstabilidadeCalibração da Balança

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8. Usar uma planilha de incerteza para visualização dos dados.

Descrever a avaliação de incerteza de medição na forma de texto corrido não é prático e dificulta muitas vezes a análise das informações.

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9. A Incerteza da Calibração não é a Incerteza do Resultado de uma Medição

INCERTEZA DO INCERTEZA DO RESULTADO DA RESULTADO DA

MEDIMEDIÇÇÃOÃO

CALIBRACALIBRAÇÇÃO ÃO

DO INSTRUMENTODO INSTRUMENTO

MEDIMEDIÇÇÃOÃO

DO PRODUTO (MDO PRODUTO (Méédia das dia das MediMediçções)ões)

INCERTEZAINCERTEZA

DA CALIBRADA CALIBRAÇÇÃOÃO

CO

MP

ON

EN

TE

CO

MP

ON

EN

TE

PROCEDIMENTOPROCEDIMENTO

ESTABILIDADE DO ESTABILIDADE DO INSTRUMENTOINSTRUMENTO

OPERADOROPERADOR

AMBIENTEAMBIENTE

PRODUTOPRODUTO

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10. Verificar os exemplos disponíveis.

Mas cuidado, tem muita besteira por aí.

Para facilitar o trabalho, principalmente para os iniciantes, existem muitos bons exemplos disponíveis em livros e em sites na internet. Por outro lado, também existem vários exemplos ruins, inclusive em livros. Portanto, todo cuidado é pouco.

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• Muito Obrigado!

• Coloco-me a disposição para esclarecimentos

• gcf@cect.com.br www.cect.com.br

The End