Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial TERMOS FUNDAMENTAIS E GERAIS DE METROLOGIA (VIM). Prof. M.Sc Jefferson L. C. Salles.

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1 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial TERMOS FUNDAMENTAIS E GERAIS DE METROLOGIA (VIM). Prof. M.Sc Jefferson L. C. Salles

2 Parâmetros Característicos de Sistemas de Medição FAIXA DE INDICAÇÃO (FI) A faixa de indicação (FI) é o intervalo entre o menor e maior valor que o dispositivo mostrador do SM teria condições de apresentar como indicação. faixa de indicação

3 Faixa de Indicação: 0 a 150 mm

4 Quanto à faixa de utilização... Faixa nominal faixa ativa selecionada pelo usuário. Faixa de medição faixa de valores do mensurando para a qual o sistema de medição foi desenhado para operar.

5 Exemplo 3½ dígitos 0 a 1000 V 0 a 200 V 0 a 20 V 0 a 2 V 0 a 200 mV Faixas nominais

6 Parâmetros Característicos de Sistemas de Medição Valor de uma Divisão (de Escala) (VD) Nos instrumentos com mostradores analógicos corresponde à diferença entre os valores da escala correspondentes à duas marcas sucessivas. 01234

7 Parâmetros Característicos de Sistemas de Medição Incremento Digital (ID) Nos instrumentos com mostradores digitais, corresponde à menor variação da indicação direta possível de ser apresentada. Paquímetro Digital ID: 0,01 mm

8 INDICAÇÃO Valor de uma grandeza fornecido por um instrumento de medição; (I) = 16,78 mm

9 Quanto à indicação... g 1,0 quantidade de açúcar (g) indicação (g) 2,03,04,05,06,0 1,0 2,0 3,0 4,0 0,0 incremento digital 0 1 2 3 4 Incremento digital

10 Parâmetros Característicos de Sistemas de Medição Resolução (R) Menor diferença entre indicações que pode ser significativamente percebida. A avaliação da resolução é feita em função do tipo de instrumento: a)Nos sistemas com mostradores digitais, a resolução corresponde ao incremento digital; R = incremento digital b)Nos mostradores analógicos: R = VD a resolução a adotar poderá ser: R = VD/2; VD/4; VD/5 ou VD/10

11 EXATIDÃO DE UM INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO (f ) Aptidão de um instrumento de medição para dar um instrumento respostas próximas a um valor verdadeiro.

12 O Erro de Medição

13 Erro de Medição mensurando sistema de medição indicação valor verdadeiro  erro de medição

14 Tipos de erros

15 Erro sistemático: é a parcela previsível do erro. Corresponde ao erro médio. Erro aleatório: é a parcela imprevisível do erro. É o agente que faz com que medições repetidas levem a distintas indicações.

16 Um exemplo de erros... Teste de precisão de tiro de canhões: –Canhão situado a 500 m de alvo fixo; –Mirar apenas uma vez; –Disparar 20 tiros sem nova chance para refazer a mira; –Distribuição dos tiros no alvo é usada para qualificar canhões. Quatro concorrentes:

17 AB CD

18 AB CD Ea Es Ea Es Ea Es Ea Es

19 Precisão & Exatidão São parâmetros qualitativos associados ao desempenho de um sistema. Um sistema com ótima precisão repete bem, com pequena dispersão. Um sistema com excelente exatidão praticamente não apresenta erros.

20 Caracterização e componentes do erro de medição

21 Exemplo de erro de medição 1014 g 0 g1014 g 1 (1000,00 ± 0,01) g E = I - VVC E = 1014 - 1000 E = + 14 g Indica a mais do que deveria!

22 Erros em medições repetidas 0 g 1014 g 1 (1000,00 ± 0,01) g1 1 1014 g 1000 1010 1020 1012 g 1015 g 1018 g 1014 g 1015 g 1016 g 1013 g 1016 g 1015 g 1017 g erro médio dispersão

23 Cálculo do erro sistemático média de infinitas indicações valor verdadeiro conhecido exatamente condições:

24 Estimativa do erro sistemático tendência VVC

25 3.4 Erro sistemático, tendência e correção

26 Algumas definições Tendência (Td) – é uma estimativa do Erro Sistemático Valor Verdadeiro Convencional (VVC) –é uma estimativa do valor verdadeiro Correção (C) –é a constante que, ao ser adicionada à indicação, compensa os erros sistemáticos –é igual à tendência com sinal trocado

27 Correção dos erros sistemáticos TdC = -Td

28 Indicação corrigida 1014 1015 1017 1012 1015 1018 1014 1015 1016 1013 1016 1015 I 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Nº 1015 média -15 C 999 1000 1002 997 1000 1003 999 1000 1001 998 1001 1000 Ic 1000 0 2 -3 0 3 0 1 -2 1 0 Ea 0 99510001005 C = -Td C = 1000 - 1015 C = -15 g

29 Erro aleatório e repetitividade -505 O valor do erro aleatório é imprevisível. A repetitividade define a faixa dentro da qual espera-se que o erro aleatório esteja contido.

30 RESULTADO DE UMA MEDIÇÃO Valor atribuído a um mensurando obtido por medição. COMPOSIÇÃO DO RESULTADO DE UMA MEDIÇÃO RM = (Rc ± U) No qual: Rc = resultado corrigido U = Incerteza de medição para um intervalo de confiança. RM = 10,00 ± 0,01 mm VIM 3.1

31 Rc = resultado corrigido Indicação + correção Rc= (I)+c Média das indicações + correção Rc=Mi+c

32 EXEMPLO Resultado Corrigido Verificando um peso em uma balança comum. Indicação da Balança: 501g Erro de Indicação: - 2g (segundo certificado de calibração) Correção: 2 g Rc= 501 + 2 = 503g

33 CORREÇÃO Valor adicionado algebricamente ao resultado não corrigido (indicação) de uma medição para compensar um erro sistemático. 1- A correção é igual ao erro sistemático estimado com sinal trocado.

34 Medições e Erros É possível obter o valor verdadeiro em um processo medição? NÃO. Existem limitação nas medições experimentais: há sempre uma incerteza associada

35 Valor consistente com a definição de uma dada grandeza específica. 1)É um valor que seria obtido por uma medição perfeita. 2) Valores verdadeiros são, por natureza, indeterminados. VALOR VERDADEIRO (DE UMA GRANDEZA) VV

36 Valor atribuído a uma grandeza específica e aceito, às vezes por convenção, como tendo uma incerteza apropriada para uma dada finalidade. VALOR VERDADEIRO CONVENCIONAL (VVC)

37 Valor verdadeiro convencional Média das Indicações Td=SMC –SMP “ERRO DE INDICAÇÃO”

38 FIM