DPS1030 METROLOGIA E ENSAIOS

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1 DPS1030 METROLOGIA E ENSAIOS Aula 15

2 Metrologia segundo INMETRO (2009, p. 15) 2 Ciência da medição e suas aplicações Engloba todos os aspectos teóricos e práticos da medição qualquer que seja a incerteza de medição e o campo de aplicação.

3 3 Como a Metrologia afeta a vida das pessoas hoje em dia?

4 Como as medições são realizadas? Exemplo 1 4 mensurando 2,4 unidades indicação unidade instrumento de medição

5 Como as medições são realizadas? Exemplo 2 5 tensão do gerador: 5,305 V constante do sistema de medição: 15,080 (km/h)/v velocidade: 5,305 Vx15,080 (km/h)/v = 80,0 km/h

6 O que é medição? (VIM, 2009; 2.1) 6 Processo de obtenção experimental de um ou mais valores que podem ser, razoavelmente, atribuídos a uma grandeza. NOTA 1: A medição não se aplica a propriedades qualitativas. NOTA 2: A medição implica na comparação de grandezas e engloba contagem de entidades. NOTA 3: A medição pressupõe uma descrição da grandeza que seja compatível com o uso pretendido de um resultado de medição, de um procedimento de medição e de um sistema de medição calibrado que opera de acordo com um procedimento de medição especificado, incluindo as condições de medição.

7 O que é grandeza? (VIM, 2009; 1.1) 7 Propriedade de um fenômeno, de um corpo ou de uma substância, que pode ser expressa quantitativamente sob a forma de um número e de uma referência. NOTA 1: O conceito genérico de grandeza pode ser dividido em vários níveis de conceitos específicos; NOTA 2: A referência pode ser uma unidade de medida, um procedimento de medição, um material de referência ou uma combinação destes. NOTA 6: O conceito de grandeza pode ser genericamente dividido em, por exemplo, grandeza física, grandeza química e grandeza biológica, ou grandeza de base e grandeza derivada.

8 Porque medir? 8 Monitorar Observar passivamente grandezas Controlar Observar, comparar e agir para manter dentro das especificações. Investigar Descobrir o novo, explicar, formular.

9 Medir para monitorar... 9

10 Medir para controlar Especificações xxxx ± xx yyyy ± yy zzz ± z Medir Comparar Agir

11 Medir para controlar... 11

12 Medir para controlar... pressão rota altitude temperatura velocidade

13 Medir para investigar... 13

14 Medir para investigar 14 Pequenas diferenças nas medidas podem levar a conclusões completamente diferentes Compreender Descobertas científicas, estudar fenômenos Dominar Validar, know-how Evoluir Melhorar continuamente, expandir limites Inovar

15 Elementos da inovação tecnológica Idéia invento oportunidade pesquisa aplicada CQ patenteamento ensaios desenvolvimento certificação prototipagem design marketing produção Produto Serviço Inovador processos fabricação plano produção Onde tem metrologia? 15

16 Evolução histórica da metrologia 16 Padrões Medir é suficiente? Comércio Autoridade política Operação antiga

17 Padrões 17 China antiga Comprimento, volume, peso Verificação dos padrões Egito (2900 AC) Fixada a unidade padrão de comprimento Na Bíblia Noé foi incumbido de construir a arca em dimensões específicas Na Inglaterra em 1305 Uma polegada foi definida como três grãos secos de cevada colocados lado a lado

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20 20 Industrial Legal Científica Categorias da Metrologia

21 Categorias da metrologia 21 Relacionadas aos diferentes níveis de complexidade e exatidão A metrologia científica trata da organização e desenvolvimento de padrões de medida e de sua manutenção nos níveis mais elevados A metrologia industrial assegura o funcionamento adequado dos instrumentos de medição utilizados na indústria para produção e para desenvolvimento de produtos e processos e ensaios

22 Categorias da metrologia 22 A metrologia legal está relacionada a procedimentos administrativos e técnicos estabelecidos por ou para referência de autoridades públicas Especificam e asseguram, de maneira contratual ou reguladora, a qualidade e a credibilidade apropriadas das medições, tais como o comércio, a saúde, a segurança e o meio ambiente Está preocupada com a exatidão das medições e onde estas têm influência na transparência das transações comerciais, econômicas, saúde e segurança Referente às exigências legais, técnicas e administrativas exigências legais, técnicas e administrativas relativas às unidades de medida, aos instrumentos de medir e as medidas materializadas

23 Contextualização 23 Convenção do Metro Tratado diplomático assinado pelas nações interessadas Estruturação e formalização da metrologia Outras organizações surgiram para atuar em Metrologia Internacionais Nacionais

24 24 A organização da Metrologia no Brasil

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26 INMETRO Campus de Xerém 26 2,3 milhões de m 2 Administração e Finanças (Diraf) Metrologia Legal (Dimel) Metrologia Científica e Industrial (Dimci) Planejamento e Desenvolvimento (Dplad) Tecnologia e Inovação (Ditec) Programa (Dipro) Auditoria Interna (Audin) Coordenação-Geral da Rede Brasileira de Metrologia Legal e Qualidade (Cgred)

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28 Terminologia 28 VIM Vocabulário internacional de termos fundamentais e gerais de metrologia Vocabulário internacional de termos de metrologia legal

29 Torre de Babel 29 metrológica???? Uniformização dos sistemas de medida Século XVI Trabalhos literários Século XVII França e Inglaterra >> uniformização e qualidade >> objetivos comerciais Metro de platina Século XVIII (1790) França >> construção de um sistema universal de medidas

30 Sistema Internacional de unidades (SI) 30

31 Unidades de base do SI 31 ampère A corrente elétrica candela cd intensidade luminosa quilograma kg massa kelvin K temperatura termodinâmica mol mol quantidade de substância metro m comprimento segundo s tempo

32 32 Unidade de corrente elétrica ampere (A) A 9 a CGPM, em 1948, adotou o ampere como unidade de corrente elétrica, definida no CIPM, em 1946, como sendo a corrente elétrica invariável que, mantida em dois condutores retilíneos, paralelos, de comprimento infinito e de área de seção transversal desprezível, situados no vácuo, a um metro de distância um do outro, produz entre esses condutores uma força igual a 2 X 10 7 Newton por metro de comprimento desses condutores

33 33 Unidade de intensidade luminosa candela (cd) Em 1946, o CIPM promulgou a definição de intensidade elétrica que foi ratificada em 1948 pela 9 a CGPM. A 13 a CGPM, em 1967, fez uma emenda na versão de A 16 a CGPM, em 1979, adotou a atual definição de intensidade elétrica: intensidade luminosa, numa direção dada, de uma fonte que emite uma radiação monocromática de freqüência 540 x hertz e cuja intensidade energética naquela direção é 1/683 watt por éster-radiano

34 34 Unidade de massa quilograma (kg) O protótipo internacional do kg (90% platina, 10% irídio), é conservado no BIPM, sob condições especificadas pela 1 a CGPM, em 1889, quando o protótipo foi sancionado, declarando-se que, a partir daquele momento, seria considerado a unidade de massa É a última grandeza de base do SI que ainda é definida por um artefato material, o protótipo internacional é conservado com suas seis cópias oficiais no BIPM O BIPM fabricou outras cópias para serem utilizadas como protótipos de 1 kg nacionais O BIPM já produziu mais de 80 protótipos de 1 kg O Brasil possui, no INMETRO, o protótipo número 66

35 35 Unidade de comprimento (1) metro (m) Foi definido por um decreto da Assembléia Nacional francesa, em 7 de abril de 1795, como sendo o décimo milionésimo da parte de 1/4 do meridiano terrestre, por medidas realizadas entre Dunkerque e Barcelona Em 1889, a definição foi fundamentada no protótipo internacional de platina-irídio (ainda mantido no BIPM)

36 36 Unidade de comprimento (2) metro (m) Foi substituída pela 11 a CGPM, em 1960 como sendo o comprimento de onda no vácuo do isótopo de Kr-86 (criptônio) Em 1983, a definição foi substituída pela 17 a CGPM comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo, durante um intervalo de tempo de 1/ de segundo

37 37 Unidade de quantidade de substância mol (mol) Em 1967, o CIPM forneceu a definição do mol, que foi confirmada em 1969 e adotada pela 14 a CGPM em O mol é a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos são os átomos contidos em 0,012 kg de carbono 12.

38 Unidade de temperatura termodinâmica kelvin (K) 38 A definição da unidade de temperatura termodinâmica foi dada pela 10 a CGPM, em 1954, a qual selecionou o ponto triplo da água como o ponto fixo fundamental para essa unidade, sendo seu valor 273,16 K A 13 a CGPM, em , adotou o nome de Kelvin para essa unidade (K), ao invés de grau Kelvin ( K) e definiu a unidade da temperatura termodinâmica como sendo a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água

39 39 Unidade de tempo segundo (s) Inicialmente foi considerada como sendo 1/ do dia solar médio variabilidade na rotação da terra >>não fornecia exatidão necessária A 11 a CGPM, em 1960, adotou a definição fornecida pela União Astronômica Internacional, que se fundamentava no ano tropical A 13 a CGPM, em , adotou a definição de segundo como sendo a duração de períodos da radiação correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio 133 (refere-se a um ambiente de temperatura termodinâmica de 0 K)

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41 ... mais perguntas Como se chega até as unidades do SI?? Como as unidades de medidas são mantidas? Como as unidades de medida são transmitidas/disseminadas? O que é realizar uma unidade de medida?

42 42 Quem se preocupa com as unidades do SI no Brasil? Laboratório de Interferometria (Laint-Inmetro) Laboratório de Radiometria (Larad-Inmetro) Laboratório de Massas (Lamas-Inmetro) Laboratório de Fotometria (Lafot-Inmetro) Laboratório de Metrologia Térmica (Later-Inmetro) Laboratório de Análise Orgânica (Labor-Inmetro) Divisão de Serviço da Hora (DSHO) do Observatório Nacional (ON)

43 43 Os laboratórios do Inmetro e os laboratórios designados

44 Rastreabilidade 44 Unidades do SI BIPM Padrões Nacionais Calibração e ensaio Chão de fábrica Padrões Internacionais Padrões dos INM Padrões Laboratórios acreditados Padrões dos laboratórios COMPARABILIDADE

45 45 Fonte: http// metcientifica/rastreabilidad emetele/tensaocorrentealter nada.pdf

46 46 Qual é a forma certa de escrever as unidades de medida????? UnidadeMedida.pdf e_8.pdf