Dada a interatividade característica do blog, e por solicitação da leitora que comentou “… creio que a análise crítica dos certificados de calibração é motivo de grande discussão e dúvidas nas indústrias de alimentos, será que poderia nos escrever um post mais prático”, assim tentaremos “desmistificar” tal tema, nesse 9º post da série.
Inicialmente para se estabelecer métodos e critérios de aceitação para análise dos sistemas de medição, temos que conceituar (fontes: Análise do Sistema de Medição – Edição abril/2003 e VIM) para harmonização dos termos:
- Estabilidade: capacidade de um instrumento de medição manter constantes suas características metrológicas;
- Linearidade: é a diferença obtida nos valores de tendência das medições ao longo da faixa de operação esperada do instrumento;
- Localização: análise que permite determinar a variação entre o valor indicado pelo instrumento e o valor de referência (real);
- Tendência: diferença entre a média observada das medições e a média padrão das mesmas peças usando dispositivos de medições de precisão;
- Confirmação Metrológica: é o conjunto de operações requeridas para garantir que um item de equipamento de medição encontra-se em um estado de conformidade com as especificações para seu uso pretendido;
- Valor Verdadeiro (VIM-1.19): valor consistente com a definição de uma dada grandeza específica;
- Medição (VIM-2.1): conjunto de operações que tem por objetivo determinar um valor de uma grandeza;
- Mensurando (VIM-2.6): objeto da medição, grandeza específica submetida à medição;
- Repetitividade (VIM-3.6): Grau de concordância entre os resultados de medições sucessivas de um mesmo mensurando efetuadas sob as mesmas condições de medição. Simplificadamente a Repetitividade é a variação obtida quando o mesmo operador usa o mesmo equipamento para medir a mesma característica da mesma peça;
- Reprodutibilidade: é a variação na média da medição feita por diferentes operadores usando o mesmo instrumento para medir a mesma característica da mesma peça;
- Incerteza de Medição (VIM-3.9): parâmetro, associado ao resultado de uma medição, que caracteriza a dispersão dos valores que podem ser fundamentadamente atribuídos a um mensurando;
- Erro aleatório (VIM-3.13): resultado de uma medição menos a média que resultaria de um infinito número de medições do mesmo mensurando efetuadas sob condições de repetitividade;
- Erro sistemático (VIM-3.14): média que resultaria de um infinito número de medições do mesmo mensurando, efetuadas sob condições de repetitividade, menos o valor verdadeiro do mensurando;
- Erro máximo (VIM-5.21): maior variação encontrada em relação ao padrão de referência durante uma série de medições;
- Padrão de Referência (VIM-6.6): padrão, geralmente tendo a mais alta qualidade metrológica disponível em um dado local ou em uma dada organização, a partir do qual as medições lá executadas são derivadas.
Feito isso, vamos agora ao procedimento sugerido:
- 10% a 30% Aceitável (Análise Crítica);
- > 30% Reprovado;
- Analisar a estabilidade por família de equipamento, sendo que será selecionado 01 equipamento aleatoriamente;
- Executar os estudos de repetitividade e reprodutibilidade em todos os equipamentos utilizados para controlar as características do produto, podendo no caso de equipamentos similares, executar o estudo de 01 equipamento por família. Os estudos devem ser executados para todas as características determinadas no plano de controle;
- Quando aplicável, realizar a análise do sistema de medição anualmente, se possível entre períodos de calibração do equipamento;
- Para o cálculo de incerteza de medição pode-se dimensionar três vezes cada ponto do ensaio, calculando a incerteza da medição sobre os resultados do ensaio;
- Aplicar o maior erro do instrumento de referência nas Fórmulas do Cálculo de Incerteza de Medição e Confirmação Metrológica:
Nomenclatura utilizada
Db | = | Desvio Médio |
X | = | Medições executadas |
Xb | = | Média das leituras |
VR | = | Valor do padrão ou equipamento de referência |
IR | = | Incerteza do padrão ou equipamento de referência |
IM | = | Incerteza da medição |
IT | = | Incerteza total |
II | = | Incerteza do instrumento |
ES | = | Erro sistemático |
ET | = | Erro Total |
EM | = | Erro máximo encontrado |
S | = | Desvio Padrão |
n | = | Número de medições realizadas |
D | = | Tolerância do processo/produto |
X | = | Redutor do processo |
t | = | Distribuição estatística t de Student |
a | = | Graus de liberdade |
TR | = | Tolerância do padrão |
Para Cálculos de Incerteza de Medição:
- 1) Cálculo do Desvio Médio:
db = |Xb – VR|
- 2) Cálculo do Desvio Padrão:
S = Raiz (S (xn-xb)2)
(n-1)
- 3) Cálculo da Incerteza do instrumento:
II = ( t n-1 ; a/2 ) * S/(Raiz de n)
IT = II + IR ou IT = Raiz de (II2 + IR2) / IM = Maior IT
VES = Maior db
EM = IM + ES
Nota: Valores adotados
a = 5 % => n = 3; t = 4.303
n = 4; t = 3.182
Para Confirmação Metrológica:
1- Critério da exatidão
VR – TR ? xb < VR + TR
2- Critério da aceitabilidade
Pontual (por ponto de ensaio)
db + II + IR < (75/100) * (D/X), ou
db + raiz de (II2 + IR2) < (75/100) * (D/X)
3- Critério da adequação
Pontual (por ponto de ensaio)
db + II + IR ? (D/X)
Laudo Final
db +Raiz de (II2 + IR2) ? (D/X)
E finalizando pode, cara leitora, anexar aos laudos recebidos esse formulário sugerido onde avaliará os mesmos e conclusivamente chancelará a aprovação ou reprovação dos instrumentos calibrados.
Descomplicamos?
Ingrid Mengue Klaus
Muito obrigada pelo post Cíntia, me senti lisonjeada, muito esclarecedor seu passo a passo, a maioria dos fornecedores de calibração realizam cálculos via sistemas e programas, e quando perguntamos como eles chegaram naquela incerteza não conseguem explicar, eu tive uma situação em que quase reprovei vários termômetros de monitoramento de processo por conta da incerteza, até eu descobrir que o problema estava na incerteza herdada do padrão do fornecedor e não no meu instrumento, o jeito foi mudar de fornecedor e ir aprendendo a fazer os cálculos e questionar sempre, muito obrigada pela dica do registro de aprovação, outro dia estava numa aula de metrologia, e super ansiosa para a parte em que o professor iria explicar o cálculo de incerteza, e o mesmo me disse que o cálculo ele poderia explicar no curso de metrologia que ele “vende”, ou seja você nos proporcionou conteúdo realmente precioso!!! Parabéns!!!!
Cíntia Malagutti
Ola prezada Ingrid. Obrigada você por interagir conosco. Que bom que lhe ajudamos. Abraços. Cíntia