Metrologia. Calibração De Instrumentos De Medição.

Introdução.

Metrologia é, por definição, a ciência que se ocupa do campo do conhecimento relativo às medições, isto é, ela abrange todos os aspectos teóricos e práticos relativos a medições, qualquer que seja o seu nível de incerteza permeando todos os campos da ciência e da tecnologia.

Apesar de ser uma ciência bastante antiga tem ganhado relevância na atualidade através dos impactos que ela gera em atividades fundamentais para a sociedade relacionadas ao comercio (garantias de justas relações de troca), competitividade industrial (qualidade e inovação), sem esquecermo-nos da crescente consciência da cidadania onde a preocupação com saúde e meio ambiente exigem medições confiáveis em novas e complexas grandezas, especialmente nas áreas de química e materiais, onde sua tarefa principal é a de gerar resultados corretos (com confiabilidade e credibilidade). Para atingir estas metas são indispensáveis instrumentos de medição e padrões com rastreabilidade assegurada. Sabe-se que a qualidade principal de um instrumento ou padrão de medição é a de medir com o mínimo erro, isto é, um instrumento de medição de boa qualidade deve ser capaz de apresentar resultados com pequenos erros de medição e, para isto seus princípios construtivos e operacionais devem ser projetados para minimizar os erros de medição.

Entretanto, pôr melhores que sejam as características de um instrumento de medição, este sempre apresentará erros. A perfeita caracterização destes erros é de grande importância para que o resultado da medição possa ser determinado de maneira segura. Embora, em alguns casos, os erros de instrumentos de medição possam ser analíticos ou numericamente calculados, na prática são utilizados procedimentos experimentais quase que exclusivamente.

Com o desenvolvimento tecnológico, cada vez mais aumentam as exigências em termos de conhecer e melhorar a incerteza dos instrumentos de medição, característica esta que é assegurada através da calibração dos instrumentos. Atualmente podem-se caracterizar importantes tarefas de caráter técnico/cientifico que se fundamentam nos resultados de uma calibração.

Considerando a importância da calibração dos instrumentos e padrões, sem esquecer as dificuldades financeiras encontradas nas diversas empresas brasileiras quando se trata deste assunto, este artigo discuti a importância e os benefícios associados à calibração periódica dos instrumentos de medição e padrões.

1. Metrologia - Fundamentos Teóricos.

A metrologia é a ciência das medições, abrangendo todos os aspectos teóricos e práticos que asseguram a precisão exigida no processo produtivo, procurando garantir a qualidade de produtos e serviços através da calibração de instrumentos de medição, sejam eles analógicos ou eletrônicos (digitais), e da realização de ensaios, sendo a base fundamental para a competitividade das empresas. Metrologia também diz respeito ao conhecimento dos pesos e medidas e dos sistemas de unidades de todos os povos, antigos e modernos.

1.1. Metrologia - Motivo da Implantação.

A ISO série 9000 define explicitamente a relação entre garantia da qualidade e metrologia, estabelecendo diretrizes para manter um controle sobre os instrumentos de medição da empresa, tornando assim necessária, a implantação de um processo metrológico na empresa que busca ou possui uma certificação. O fator “globalização dos mercados” também põe em prática um de seus principais objetivos, que é traduzir a confiabilidade nos sistemas de medição e garantir que especificações técnicas, regulamentos e normas existentes, proporcionem as mesmas condições de perfeita aceitabilidade na montagem e encaixe de partes de produtos finais, independente de onde sejam produzidas. Outro objetivo, não menos importante, está na melhoria do nível de vida das populações por meio do consumo de produtos com alta qualidade, da preservação da segurança, da saúde e do meio ambiente.

1.2. Metrologia - Áreas da Metrologia.

A Metrologia garante a qualidade do produto final favorecendo as negociações pela confiança do cliente, sendo um diferenciador tecnológico e comercial para as empresas. Reduz o consumo e o desperdício de matéria-prima pela calibração de componentes e equipamentos, aumentando a produtividade. E ainda reduz a possibilidade de rejeição do produto, resguardando os princípios éticos e morais da empresa no atendimento das necessidades da sociedade em que está inserida, evitando desgastes que podem comprometer sua imagem no mercado.

2. Instrumentos de Medição.

Os instrumentos de medição sempre foram uma necessidade da ciência. Medidas precisas podem resultar em resultados adequados para as atividades humanas.

Dependendo do tamanho do objeto a ser medido, são necessários aparelhos ou métodos diferentes. E hoje é possível medir com precisão adequada desde insetos pequenos até o diâmetro da Lua e dos planetas ou, então, distâncias entre dois sulcos de um disco laser até a distância entre a Terra e a Lua.

As réguas, fitas métricas, trenas, são instrumentos de medição, são adequados para medir a largura e o comprimento de uma folha de papel, o comprimento de uma saia, etc. A menor unidade de uma fita métrica é de 1 (um) milímetro. Porém existem instrumentos delicados e precisos, apropriados para se medir dimensões bem menores do que uma folha e uma saia. Por exemplo, o paquímetro, micrômetro entre outros.

O paquímetro é adequado para medir o diâmetro de uma agulha fina, o diâmetro de esferas de rolamento, profundidade sulcos em peças de aparelhos que requerem alta precisão. O micrômetro é utilizado para medir espessuras de folhas, fios e diâmetros de tubo com alta precisão.

Dependendo da precisão necessária e uma determinada medida é que escolhemos o aparelho e o método mais adequado para efetuá-la. Tem que ser usado o conhecimento e o bom senso. Não tem sentido usar um aparelho de alta precisão para medir objetos nitidamente não uniformes. Se o objeto a ser medido é muito menor que a menor divisão do instrumento usado, obviamente não se pode obter precisão alguma na medida.

2.1. Exemplos de Instrumentos de Medição.

Listamos alguns instrumentos de medição [5] que julgamos mais importantes e explicaremos sua funcionalidade.

• Parquímetro: O paquímetro é um instrumento usado para medir as dimensões lineares internas, externas e de profundidade de uma peça. Consiste em uma régua graduada, com encosto fixo,