Controle metrológico no local

Introdução

Em geral

Calibração é o processo de comparação dos valores obtidos por um instrumento de medição com a medição correspondente de um padrão (ou padrão) de referência. De acordo com o Bureau Internacional de Pesos e Medidas, a calibração é “uma operação que, sob condições específicas, estabelece numa primeira etapa uma relação entre os valores e incertezas de medição fornecidos pelas normas e indicações correspondentes com as incertezas de medição associadas e, numa segunda etapa, utiliza esta informação para estabelecer uma relação para obter um resultado de medição a partir de uma indicação.”[1].

Desta definição pode-se deduzir que para calibrar um instrumento ou padrão é necessário ter um de maior precisão (padrão) que forneça o valor convencionalmente verificável, que será utilizado para compará-lo com a indicação do instrumento que está sendo submetido à calibração. Isso é feito por meio de uma cadeia de comparações ininterrupta e totalmente documentada até chegar ao padrão primário, que constitui o que se conhece como rastreabilidade.[2] O objetivo da calibração é manter e verificar o bom funcionamento do equipamento, responder aos requisitos estabelecidos nos padrões de qualidade e garantir a confiabilidade e rastreabilidade das medições. Os instrumentos de medição requerem calibração com maior frequência quanto mais exatas forem as suas amostras, ou seja, quanto menores forem as tolerâncias de erro. Em geral, os intervalos de calibração dependem de fatores como os requisitos fornecidos por um cliente ou um regulamento e a estabilidade ao longo do tempo do instrumento a ser calibrado.[3].

A calibração de qualquer instrumento de medição deve ser realizada em condições controladas de umidade e temperatura por laboratório de calibração credenciado; existem vários organismos de acreditação dependendo de cada país.

No México existe a Entidade Mexicana de Credenciamento, EMA, uma entidade que credencia a qualidade e a competência técnica de um laboratório de calibração para oferecer serviços de metrologia e calibração de instrumentos.

Durante o processo de calibração, o valor de saída do instrumento a ser calibrado é comparado com um padrão em diferentes pontos da faixa de calibração. Se o erro de calibração - erro revelado durante a calibração - for menor que o limite de rejeição determinado, seja pelas normas, pela empresa ou pela recomendação do fabricante, a calibração será aceita.[4] Caso contrário, é necessário um ajuste do instrumento com posterior contraste. Estas duas últimas etapas são repetidas quantas vezes forem necessárias até que o erro obtido seja inferior ao limite estabelecido. Em equipamentos nos quais não há ajuste disponível, como termopares, etc.; Caso as tolerâncias marcadas não sejam cumpridas, os dispositivos deverão ser substituídos por outros previamente calibrados.

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Em geral

Processo de calibração

O processo de calibração começa com o projeto do instrumento de medição aritmética que deve ser calibrado. O projeto deve ser capaz de “suportar a calibração” durante todo o seu intervalo de calibração. Ou seja, o projeto deve ser capaz de realizar medições que estejam dentro da “tolerância de engenharia” quando utilizado em condições ambientais por um período de tempo razoável. O mecanismo exato para atribuição de valores de tolerância varia dependendo do país ou tipo de indústria. Em geral, os fabricantes de equipamentos de medição atribuem tolerâncias de medição, sugerem um intervalo de calibração e especificam a faixa normal de uso e armazenamento. Ter um projeto com essas características aumenta a probabilidade de que os instrumentos de medição atuais se comportem conforme o esperado. O próximo passo é definir o processo de calibração. A seleção do padrão ou padrões é a parte mais visível do processo de calibração. Idealmente, o padrão deve ter menos de um quarto da incerteza de medição dada pelo dispositivo a ser calibrado.[6] O processo consiste em escolher um padrão que atenda ao padrão mencionado anteriormente sobre incerteza de medição e usá-lo para comparar sua medição com a do dispositivo calibrado. Após escolher um padrão com maior grau de incerteza e repetir a operação anterior. Este processo é repetido até que seja alcançado o padrão com maior certeza possível que está disponível no laboratório de calibração ou metrologia. Este processo estabelece a rastreabilidade da calibração.

É preciso dizer que este processo de calibração utilizando padrões é, praticamente sempre, precedido de uma inspeção visual do instrumento, onde se verifica que o mesmo não apresenta nenhum dano físico que possa ser visto a olho nu. Os resultados desta inspeção são comumente chamados de dados de inspeção “como encontrados”. Normalmente todo o processo de calibração é confiado a um único técnico especializado que será responsável por documentar que a calibração foi concluída com sucesso.

O processo explicado acima é um desafio difícil e caro. O custo do suporte técnico para equipamentos comuns é geralmente de aproximadamente 10% do preço de compra original anualmente. Outras máquinas mais exóticas e/ou complexas podem ser ainda mais caras de manter.

A extensão do programa de calibração expõe as crenças fundamentais da organização envolvida. A integridade da organização pode ser facilmente questionada dependendo do programa de calibração que foi estabelecido. Em geral, cada máquina de uma organização possui um processo de calibração específico planejado para ela. Por exemplo, se uma empresa tiver várias máquinas iguais, as máquinas mais antigas serão utilizadas para os trabalhos menos exigentes e, portanto, exigirão calibração limitada. As máquinas de utilização frequente e das quais depende o processo de produção, por outro lado, terão de ser calibradas com maior regularidade e com tolerâncias bastante apertadas. Por outro lado, cada máquina deverá ser calibrada apenas em relação à operação/tarefa que executa. Isto significa que, embora a máquina possa realmente realizar muito mais trabalhos do que realmente realiza no processo de produção, apenas o trabalho que ela realmente realiza ativamente precisa ser calibrado. O resto dos processos de calibração serão desnecessários.

Este processo de escolha e desenho do processo de calibração deve ser realizado para todos os instrumentos básicos que estão presentes na organização.

Instrumentos de medição

• - Paquímetro Vernier "Calibre (instrumento)") ou paquímetro universal: utilizado para medir com precisão pequenos elementos (pregos, furos, pequenos objetos, etc.). A precisão desta ferramenta de trabalho chega ao décimo de milímetro e pode até apreciar centésimos em dois (quando o vernier é dividido em cinquenta partes iguais).

Para medir exteriores são utilizadas as duas extensões longas, para medir interiores (por exemplo, diâmetros de furos) as duas extensões curtas, e para medir profundidades, uma haste que sai por trás e é chamada de sonda de profundidade. Para realizar uma medição, o paquímetro será ajustado ao objeto a ser medido e fixado. A extensão móvel possui escala graduada (10, 20 ou 50 divisões, dependendo da precisão).

A medição com este instrumento é realizada da seguinte forma: Primeiro, a parte móvel é feita deslizar para que o objeto a ser medido fique entre as duas extensões (se for uma medição externa). A extensão móvel indicará os milímetros inteiros que a medida contém. Os decimais deverão ser encontrados com a ajuda do nônio. Para tanto, será observado qual divisão do nônio coincide com uma divisão (qualquer) das presentes na regra fixa. Esta divisão coincidirá com os valores decimais da medição que está sendo realizada.

• - Paquímetro de Turner: é muito semelhante ao descrito acima, mas possui pregos adaptados às medidas das peças no torno. Este tipo de medidor não possui pernas internas já que medições internas podem ser feitas com as externas, mas deverá ser levado em consideração que o valor do diâmetro interno deverá ser aumentado em 10 mm devido à largura das pernas do instrumento (5 mm cada).

• - Medidor de profundidade: é um instrumento de medição semelhante aos anteriores, mas possui pontos de apoio que permitem a medição de profundidades, desníveis e furos. Eles têm diferentes comprimentos de base e também são intercambiáveis.

• - Banco de coordenadas horizontais: é um equipamento de medição para calibração de instrumentos de medição. É equipado com uma régua de alta precisão que permite verificar erros em ferramentas de medição e controle, como paquímetros, micrômetros, comparadores, anéis lisos e roscados, plugues, etc.

• - Micrômetro "Micrômetro (instrumento)"), parafuso micrométrico ou Palmer: é um instrumento utilizado para medir com alta precisão (da ordem de um mícron "Micrômetro (unidade de comprimento)"), equivalente a 10 metros) as dimensões de um objeto. Para isso, possui duas pontas que são unidas por um prego de rosca fina, que possui uma escala gravada em seu contorno. A escala pode incluir um vernier. Freqüentemente, o micrômetro também inclui uma forma de limitar o torque máximo do prego, pois o fio muito fino dificulta a percepção de forças que poderiam deteriorar a precisão do instrumento. O micrômetro é classificado da seguinte forma:.

• - * Micrômetro exterior: são instrumentos de medição capazes de medir o exterior das peças em centésimos. Eles possuem contatos de metal duro aterrados e prateados. Exercem uma pressão média entre 5 e 10 N sobre a peça a ser medida; Possuem freio para não danificar a peça e o medidor caso este seja apertado demais no momento da medição.

• - Relógio comparador: é um instrumento que permite fazer comparações de medidas entre dois objetos. Também possui aplicações para alinhamento de objetos em máquinas. Você precisa de um suporte com pé magnético.

• - Displays com entrada Digimatic: é um instrumento que tem a capacidade de exibir digitalmente a medição de um instrumento analógico.

• - Verificador de interiores: instrumento utilizado para tirar medidas de furos e compará-los de uma peça a outra. Possui relógio comparador para maior precisão e peças intercambiáveis.

• - Gramil ou medidor de altitude: é um instrumento que mede o ângulo formado por duas vistas, criptografando o resultado obtido. Este ângulo pode estar localizado em um plano horizontal e é denominado ângulo azimutal ou em um plano vertical, denominado ângulo zenital se o lado origem da graduação for a linha zênite-nadir do ponto de estação; ou ângulo de altura se este lado for a linha horizontal do plano indicado que passa pelo ponto de vista ou ponto de mira.

• - Nível “Nível (instrumento)”) de água: é um instrumento de medição utilizado para determinar a horizontalidade ou verticalidade de um elemento. É um instrumento muito útil na construção em geral e na indústria. O princípio deste instrumento é um pequeno tubo transparente (vidro ou plástico) que é preenchido com um líquido com uma bolha em seu interior. A bolha é menor que a distância entre as duas marcas. Se a bolha estiver entre as duas marcas, o instrumento indica um nível exato, que pode ser horizontal ou vertical.

• - Tacômetro: é um instrumento capaz de contar o número de rotações de um eixo por unidade de tempo.

• - Voltímetro: instrumento para medir a diferença de potencial entre dois pontos.

• - Amperímetro: instrumento que mede a intensidade da corrente que flui através de um ramal de um circuito elétrico.

• - Multímetro: instrumento capaz de medir diversas medidas elétricas como tensão, resistência, intensidade normal de corrente em um circuito, além de algumas outras funções que o instrumento possui dependendo do fabricante e modelo.

• - Estroboscópio: É um elemento capaz de contar rotações e vibrações de uma máquina, sem contato físico, através do campo de ação que gera.

• - Medidores de rosca e espessura: são regras de comparação para ver o tipo de rosca de um prego ou a largura de um elemento. O medidor de rosca pode ser uma rosca métrica Whitworth.

• - Balança: instrumento capaz de medir o peso de determinado elemento. Existem diferentes tamanhos e diferentes faixas de avaliação de peso.

• - Medidor go-no-go (medidor de tampa):.

• - Instrumentos para inspeção óptica:.

• - Termômetro: instrumento que permite medições de temperatura.

• - Rugosímetro: é um instrumento que, por meio de ondas, é capaz de medir a rugosidade “Rugosidade (mecânica)”) da superfície de um objeto, sem a necessidade de ampliação visual da superfície do objeto.

• - Laser, como instrumento de medição.

• - Durômetro: instrumento eletrônico que permite medir e testar a dureza de diversos materiais, sejam eles metálicos, cerâmicos, plásticos ou pedras.