Estimativa da Incerteza de Medições Por Laboratórios de Calibração e Especificação da Calibração e Capacidade de Medição em Tabelas de Acreditação

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1 Estimativa da Incerteza de Medições Por Laboratórios de Calibração e Especificação da Calibração e Capacidade de Medição em Tabelas de Acreditação Preparado por: Director Técnico Aprovado por: Director Executivo Data de aprovação: Entrada em vigor:

2 ÍNDICE Página 1. OBJECTIVO E ÂMBITO DE APLICAÇÃO DEFINIÇÕES INCERTEZA DE MEDIÇÕES CAPACIDADE DE CALIBRAÇÃO E DE MEDIÇÃO REFERÊNCIAS... 7 APÊNDICE REGISTO DE ALTERAÇÕES... 8 Página 2 de 8

3 1. OBJECTIVO E ÂMBITO DE APLICAÇÃO O presente documento define a política de estimativa da incerteza de medição por laboratórios de calibração e a determinação e especificação da Capacidade de Calibração e de Medição. O documento não pretende ser um documento de orientação sobre a estimativa da incerteza de medição; na internet há uma série deles disponíveis gratuitamente. No entanto, este documento, se for necessário faculta orientações adicionais sobre a interpretação de certos requisitos. O presente documento aplica-se a todos os laboratórios de calibração e de ensaios, acreditados, que realizam a sua própria calibração. 2. DEFINIÇÕES 2.1 Melhor dispositivo existente O termo melhor dispositivo existente é entendido como um dispositivo a ser calibrado, que está disponível para os clientes seja comercialmente ou de outra forma, mesmo quando tem um desempenho especial (estabilidade) ou um longo histórico de calibração. 2.2 Incerteza de Medição Parâmetro associado ao resultado de uma medição que caracteriza a dispersão dos valores atribuídos a uma mesuranda. 2.3 Mesuranda Mesuranda define-se como quantidade particular que se pretende medir. 2.4 Capacidade de Calibração e de Medição (CMC) CMC é a capacidade de calibração e de medição disponível para os clientes sob condições normais: a) Conforme descrito no âmbito de acreditação do laboratório, concedido por um signatário dos Arranjo da ILAC; ou b) Conforme publicado na Base de Dados de Comparações Chave do BIPM (KCDB) do MRA do CIPM. 2.5 Incerteza Padrão Combinada A incerteza padrão do resultado de medição quando este resultado é obtido de valores de uma série de outras grandezas, igual à raiz quadrada positiva de uma soma de termos que são variâncias ou covariâncias destas outras grandezas, pesadas de acordo com a forma como varia o resultado da medição com as mudanças nestas grandezas. Página 3 de 8

4 2.6 Correlação A relação entre duas ou mais variáveis aleatórias dentro de uma distribuição de duas ou mais variáveis aleatórias. 2.7 Factor de Cobertura O factor numérico usado como multiplicador de uma incerteza padrão combinada para obter uma incerteza de medição expandida. Note-se que o factor de cobertura K está tipicamente entre 2 a Desvio Padrão Experimental da Média (ESDM) O ESDM é um desvio padrão estimado da média, de conjuntos repetidos de séries de medições. 2.9 Incerteza Expandida A quantidade que define um intervalo sobre o resultado de uma medição que se pode esperar que abranja uma grande fracção da distribuição de valores que podem ser, com um determinado nível de confiança, atribuídos à mesuranda Repetibilidade dos Resultados de Medições A proximidade de acordo entre os resultados de medições sucessivas do mesmo mesurando levadas a cabo sob as mesmas condições Repetibilidade de um Instrumento de Medição A habilidade de um instrumento de medição fornecer indicações similares ou aplicações repetidas do mesmo mesurando sob as mesmas condições de medição Condição de Reprodutibilidade de Medição Condição de medição, num conjunto de medições, que inclui diferentes locais, operadores, sistemas de medição e medições repetidas no mesmo ou em objectos similares Incerteza Padrão A incerteza do resultado de medição expressa como desvio padrão Avaliação de Incerteza Tipo A O método de avaliação da incerteza por análise estatística de uma série de observações Avaliação de Incerteza Tipo B O método de avaliação da incerteza por outros meios que não sejam a análise estatística de séries de observações. Página 4 de 8

5 2.16 Incerteza de Medição Parâmetro associado ao resultado de uma medição que caracteriza a dispersão de valores, que poderiam, com um determinado nível de confiança ser atribuídos à mesuranda. 3. INCERTEZA DE MEDIÇÃO 3.1 Todos os laboratórios de calibração e de ensaios que realizem as suas próprias calibrações devem ter e aplicar um procedimento para a estimativa da incerteza da medição. 3.2 As unidades de medição e os padrões de medição devem ser rastreáveis a uma cadeia de comparações ininterrupta, indicando incertezas apropriadas de medição. Ver os SADCAS TR 02, TR 09 e ILAC P A estimativa da incerteza da medição deve incluir a identificação e a análise de todos os componentes importantes conhecidos. O grau de rigor aplicado à estimativa da incerteza da medição deve ser apropriado ao fim pretendido da calibração baseado nos requisitos do cliente. 3.4 No geral, os laboratórios devem usar as directrizes especificadas na GUM como base para a preparação dos seus procedimentos sobre a estimativa da incerteza da medição. Esses princípios são expandidos em vários documentos de interpretação, como o EAL-R2 "Avaliação de incertezas de medição na calibração"; M3003 "A expressão de incerteza e confiança na medição". Em casos excepcionais, podem ser aplicadas, outras metodologias reconhecidas internacionalmente. 3.5 Recomenda-se que os dados relevantes para a determinação da incerteza da medição, incluindo grandezas, incertezas padrão e coeficientes de sensibilidade, estejam disponíveis num formato claro e inequívoco, como folha de cálculo ou formato de tabela. 3.6 Os laboratórios podem optar por realizar cálculos sobre a incerteza de medição usando folhas de cálculo informatizadas. Nesses casos, o laboratório deve garantir que as folhas de cálculo sejam adequadamente documentadas, validadas e protegidas contra mudanças não autorizadas. 3.7 Certas calculadoras electrónicas usadas no modo estatístico são propensas a erros devido ao arredondamento; tal pode tornar-se evidente no cálculo do desvio padrão quando o cálculo retorna um resultado incorreto. Devem ser aplicados métodos apropriados para contornar esses erros de cálculo. 3.8 Os Signatários Técnicos aprovados pelo SADCAS devem ser competentes para avaliar e interpretar os resultados da incerteza das medições das calculadoras das folhas de cálculo de medição para confirmar a sua correcção. 3.9 Quando as grandezas de entrada não são independentes e estão correlacionadas, como no caso em que os resistores padrão estão ligados em série ou várias peças em massa são usadas para produzir uma massa combinada, a incerteza combinada deve ser a soma Página 5 de 8

6 algébrica das incertezas, a não ser que o laboratório possa produzir evidência do grau de correlação, as incertezas podem então ser combinadas usando o coeficiente de correlação Se uma avaliação de incerteza envolver uma única avaliação de Tipo A e o número de leituras, n for maior que 2 (n 3) e a incerteza padrão combinada for mais de duas vezes (x2) a Incerteza de Tipo A; ou se o número de leituras, n for maior do que 4 (n 5) e a incerteza padrão combinada for superior a 1,5 vezes (x 1,5) a incerteza de tipo A, então k = 2 proporcionará uma probabilidade de cobertura de aproximadamente 95% e portanto, não há necessidade de aplicar a equação de Welch-Satterthwaite para determinar os graus efectivos de liberdade Befa e o factor de cobertura k Quando as condições não se repetem, o uso inadequado da ESDM como medida da incerteza do tipo A pode resultar numa subestimação da incerteza da medição e, portanto, deve ser usada após a devida consideração. Por exemplo, quando uma chave de torque é usada na prática, o dispositivo não é usado repetidamente para torquear o mesmo parafuso e o torque aplicado a um parafuso é o resultado de uma única medição e não a média de um conjunto de medições. O mesmo princípio é aplicável a outros tipos de ferramentas de medição usadas na indústria. Além disso, nos casos em que o número de medições repetidas é pequeno, a confiabilidade da avaliação do Tipo A deve ser considerada e a opção de usar outros meios para avaliar a incerteza padrão deve ser considerada A incerteza da medição não deve ser referida para mais de 2 dígitos significativos. Ao calcular o CMC, a incerteza da medida deve ser sempre arredondada, a menos que o arredondamento reduza a incerteza em menos de 5%. O arredondamento deve ser sempre realizado no fim do processo com o objectivo de evitar os efeitos cumulativos de erros de arredondamento. 4. CAPACIDADE DE CALIBRAÇÃO E DE MEDIÇÂO a capacidade de Calibração e de Medição (CMC) representa-se na tabela de acreditação emitida pelo SADCAS. O CM é expresso em termos de: a) Mesuranda ou material de referência; b) Calibração/medição, método/procedimento e/ou tipo de instrumento a ser calibrado ou medido; c) Gama de medição e parâmetros adicionais quando aplicável, ex: frequência ou voltagem aplicada; e d) Incerteza de medição. 4.1 A incerteza de medição apresentada como parte do CMC, representa a menor incerteza de medição que o laboratório pode reivindicar para qualquer medição ou calibração realizada e relatada num certificado que faz referência à acreditação e/ou inclui o símbolo de acreditação. Página 6 de 8

7 4.2 A incerteza CMC é estabelecida como incerteza expandida com uma probabilidade de cobertura de aproximadamente 95%. 4.3 Quando a incerteza da medição depende de parâmetros adicionais, por ex: frequência, o parâmetro adicional deve ser estabelecido em conjunto com a quantidade física em questão e o CMC especificado deve ter conhecimento deste parâmetro adicional. Tal pode ser cumprido especificando o CMC como função destes parâmetros. 4.4 Todas as componentes que contribuem significativamente para a incerteza da medição incluindo o desvio entre calibrações subsequentes do padrão de medição devem ser tomadas em atenção quando se avalia a capacidade de medição. 4.5 A determinação da incerteza da medição para efeitos de estabelecer a incerteza CMC deve incluir pelo menos a contribuição para a incerteza do Melhor dispositivo existente a ser calibrado. 4.6 Quando a tabela de acreditação inclui uma gama de medições para um parâmetro especificado, o laboratório deve ser capaz de atingir a incerteza CMC através de uma gama especificada. Em circunstâncias em que tal não seja possível, sub-gamas, valores únicos ou uma matriz devem ser introduzidos com CMC separados, especificados para as sub gamas individuais ou valores únicos ou entradas de matriz. 4.7 Laboratórios que se candidatem e os que desejem ter alterações aos CMCs dos seus laboratórios devem submeter o cálculo da Incerteza de Medição em apoio ao CMC solicitado. 4.8 Laboratórios que não consigam demonstrar a capacidade de produzir resultados de medição aceitáveis como evidência dos ensaios de aptidão e do programa de auditoria planificado podem, à discrição do SADCAS, aumentar a sua capacidade de medição para um nível que resultaria num valor de EN inferior a 0,9 (valor absoluto). 5. REFERÊNCIAS EAL-R2 Expressão da Incerteza de Medições em Calibração, Cooperação Europeia para Acreditação ILAC P14 Política da ILAC para a Incerteza em Calibrações ISO 3534: Parte 1 Estatísticas Vocabulário e Símbolos, Parte 1 Termos Gerais de Estatística e Termos usados em Probabilidades ISO/CEI Requisitos Gerais para a Competência de laboratórios de ensaios e calibração ISO 80000: Parte 1 Grandezas e Unidades Parte 1: Generalidades JCGM 100 GUM 1995 com pequena correcções, Avaliação de dados de medições Guia para a expressão de incertezas em medições JCGM 200 Vocabulário Internacional de Metrologia Conceitos Básicos e Gerais e termos associados (VIM) M3003 UKAS A expressão da incerteza e confiança na medição SADCAS TR 02 Requisitos de acreditação SADCAS TR 09 Critérios para a Realização de Calibrações e Verificações Intermediárias em Equipamentos Usados em Instalações Acreditadas Página 7 de 8

8 APÊNDICE REGISTO DE ALTERAÇÕES Mudança Estado da Aprovado Entrada em Página Cláusula/ Descrição da Mudança Revisão por Vigor Subcláusula Edição CEO Página 8 de 8