Incerteza de Medição: Dicas e Recomendações

Transcrição

1 Palestra Incerteza de Medição: Dicas e Recomendações Campinas, 21 de agosto de 2007

2 Palestrante Gilberto Carlos Fidélis Eng. Mecânico com Especialização em Metrologia pelo NIST - Estados Unidos e NAMAS/UKAS - Inglaterra. Instrutor de cursos desde Envolvido com calibração de instrumentos e padrões desde Experiência com credenciamento e com implantação de sistema da qualidade (NBR ISO/IEC 17025) em laboratórios desde Avaliador técnico do INMETRO Instituição: CECT Centro de Educação, Consultoria e Treinamento em Metrologia e Sistema da Qualidade Tel.: / [email protected] [email protected]

3 Um Fato 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 cá ministrando cursos sobre incerteza de medição? Se você sabe medir, não deveria ter certeza ao invés de incerteza?

4 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. Resultado de uma Medição (VIM 3.1) 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. Parâmetro, associado ao resultado de uma medição, que caracteriza a dispersão dos valores que podem ser fundamentalmente atribuídos a um mensurando. (VIM 3.9).

5 O Que é Incerteza de Medição? As probabilidades de abrangência mais utilizadas em metrologia. ± 1 s ± 2 s ± 3 s ± 1 s 68,27% ± 2 s 95,45% ± 3 s 99,73% 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.

6 Erro é Sinônimo de Incerteza de Medição? 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. Média das Medições Erro de Medição Média das Medições Incerteza Incerteza Incerteza Incerteza Valor Verdadeiro Convencional V.V.C.

7 Qual a origem das incertezas? instrumento de medição envelhecem e se desgastam, geram ruídos elétricos, desvios de linearidade, resolução, etc. Amostras obtidas - as medições necessitam ser representativas do processo que você está tentando determinar. O Processo de medição a medição em si mesma pode ser difícil de ser feita. Habilidade do operador - algumas medições dependem da habilidade e julgamento do operador. Qual a origem das incertezas? O ambiente - temperatura, pressão, umidade, vibração e muitas outras condições podem afetar o instrumento de medição ou o item que está sendo medido. A amostra ou produto que está sendo medido - o qual pode não ser estável. Incertezas importadas a calibração do instrumento possui uma incerteza que contribui para a incerteza da medição que você está realizando.

8 Por que a Incerteza de Medição é Importante? 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, é possível obter informações confiáveis, desde que o resultado da medição venha acompanhado da respectiva incerteza.

9 Referências Bibliográficas Guia para Expressão da Incerteza de Medição. Terceira Edição Brasileira do Guide to the Expression of Uncetainty in Measurement. EURACHEM / CITAC Guide Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement. Second Edition

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

11 Dicas e Recomendações 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 Desespere forneceremos 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.

12 Dicas e Recomendações 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. 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). 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.

13 Dicas e Recomendações 4. Capacitar uma equipe O laboratório ou a empresa deve capacitar uma equipe ou pessoas para que conheçam a metodologia. 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. 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.

14 Dicas e Recomendações 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 Calibração da Balança Empuxo do ar Excentricidade Resolução Incerteza do padrão Tipo A Estabilidade do padrão Estabilidade com temperatura com tempo Medição de uma Massa Empuxo do ar Tipo A da Medição Temperatura Condições Ambientais Repetitividade

15 Dicas e Recomendações 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.

16 Dicas e Recomendações 9. A Incerteza da Calibração não é a Incerteza do Resultado de uma Medição CALIBRAÇÃO DO INSTRUMENTO INCERTEZA DA CALIBRAÇÃO MEDIÇÃO DO PRODUTO (Média das Medições) ESTABILIDADE DO INSTRUMENTO OPERADOR COMPONENTE INCERTEZA DO RESULTADO DA MEDIÇÃO PRODUTO PROCEDIMENTO AMBIENTE

17 Dicas e Recomendações 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.

18 The End Muito Obrigado! Coloco-me a disposição para esclarecimentos [email protected]