Calibração dos equipamentos: custo ou benefício para a empresa?

Dossier sobre Manutenção em Elevadores

Calibração dos equipamentos: custo ou benefício para a empresa?

Paulo Cabral - pc@iep.pt Director dos Laboratórios do Instituto Electrotécnico Português (IEP) Coordenador da Especialização em Metrologia da Ordem dos Engenheiros Vice-Presidente do Conselho Directivo da Sociedade Portuguesa de Metrologia

Todos os técnicos que trabalham com equi-

adequadas é essencial que a informação

CALIBRAÇÃO E CONFIRMAÇÃO

pamentos de medição, mais cedo ou mais

que nos chega seja rigorosa. Ora, os equi-

METROLÓGICA

tarde, acabam por serem confrontados com

pamentos de medição são produtos mais

Sendo assim, da mesma forma que um

uma pergunta sacramental: "E esse equipa-

ou menos complexos e são constituídos

elevador ou um veículo automóvel devem

mento está calibrado?". No presente artigo

por numerosos componentes, cada um

ser periodicamente sujeitos a inspecções

procura explicar-se por que razão surge

dos quais está sujeito à variabilidade ine-

que avaliam a sua segurança, também um

essa pergunta, e de que forma lhe podemos

vitável de todos os dispositivos físicos. Es-

equipamento de medição deve ser regu-

responder.

tão sujeitos a utilização em condições que

larmente objecto de uma operação técnica

muitas vezes estão longe de ser as ideais

designada por calibração, a qual tem por

MEDIÇÃO E MEDIDA

(por exemplo em locais que tanto podem

objectivo avaliar se as características me-

Comecemos por nos questionar para que

estar com temperaturas muito altas como

trológicas que conduziram à escolha inicial

serve um equipamento de medição, qualquer

muito baixas, com poeiras, com humida-

desse equipamento se mantém dentro dos

que seja. Sabemos que um voltímetro nos

de, etc.). Sofrem quedas no transporte e

limites estabelecidos. Em função dos resul-

permite conhecer a tensão de um circuito

sobrecargas durante o seu uso. Sabemos

tados assim obtidos, devem ser tomadas

eléctrico; que um termómetro nos ajuda a

também que a passagem do tempo exer-

decisões relativas à continuação em servi-

saber a temperatura de uma máquina; que

ce a sua acção inexorável sobre qualquer

ço do equipamento.

usamos uma fita métrica para medir alturas,

objecto. É, por isso, fácil de perceber que

larguras e distâncias; que com um luxímetro

qualquer equipamento de medição pode

A necessidade de efectuar a calibração

ficamos a saber se a iluminação de um local

apresentar erros que comprometem a sua

dos equipamentos pode surgir da iniciativa

é suficiente para o fim a que se destina; etc.

adequada utilização. Mesmo que o equipa-

do próprio utilizador, que se quer assegu-

Todos esses instrumentos de medição (voltí-

mento seja novo (e até mesmo de alguma

rar de que está a medir correctamente,

metro, termómetro, fita métrica, luxímetro,

marca muito reputada), o erro estará sem-

ou ser uma exigência de terceiros, como

entre muitos outros) têm algo em comum:

pre presente nas medições que com ele

clientes, organismos oficiais ou entidades

o conhecimento que nos dão sobre o mundo

efectuarmos. Não é por isso exagero dizer

certificadoras.

que nos rodeia, conferindo-nos a capacidade

também que medir é errar. Se o erro da

de tomar decisões adequadas e tecnicamen-

medição for demasiado elevado, e tendo

Comecemos por ver algumas definições

te fundamentadas. Podemos assim afirmar

em conta que há decisões importantes que

importantes neste contexto. Para isso, va-

que medir é saber.

são tomadas em função dos resultados

mos socorrer-nos do Vocabulário Interna-

obtidos nas medições, as consequências

cional de Metrologia (VIM), o documento

A palavra medição designa o acto de medir.

desse erro podem ser muito sérias: por

oficial nesta matéria. Segundo o VIM (Defi-

Chama-se medida ao resultado da medição.

exemplo, aprovar uma máquina que apre-

nição 2.39), calibração é a

Utiliza-se também o termo unidade de medi-

senta deficiências graves (com impactos

"Operação que estabelece, sob condições

da para nos referirmos à grandeza com a qual

negativos para os utilizadores dessa má-

especificadas, num primeiro passo, uma

comparamos outra grandeza (do mesmo

quina e em consequência disso com prejuí-

relação entre os valores e as incerte-

tipo) para a exprimir sob a forma de um

zos para a empresa), ou reprovar uma ou-

zas de medição fornecidos por padrões

valor numérico (por exemplo, em "230 V,

tra que na verdade cumpre os respectivos

e as indicações correspondentes com

50 Hz, 16 A" são utilizadas três unidades de me-

requisitos (com óbvios prejuízos para o seu

as incertezas associadas; num segundo

dida: volt, hertz e ampere, respectivamente).

fabricante). Os custos de uma má decisão

passo, utiliza esta informação para esta-

(baseada em medições erradas) podem

belecer uma relação visando a obtenção

Para que o nosso conhecimento seja cor-

ser muito elevados, ou mesmo incompor-

dum resultado de medição a partir duma

recto e assim possamos tomar decisões

táveis para a empresa.

indicação."

34

elevare

Dossier sobre Manutenção em Elevadores Nesta definição surge o conceito de incerteza de medição, que segundo o mesmo VIM (2.26) é o "Parâmetro não negativo que caracteriza a dispersão dos valores atribuídos a uma mensuranda, com base nas informações utilizadas." É importante perceber que incerteza e erro são conceitos muito diferentes. O erro é a diferença entre o valor indicado pelo equipamento e o valor que ele está efectivamente a

Figura 1

medir, ao passo que a incerteza é a "margem EXEMPLO PRÁTICO

to deve levar-nos a procurar utilizar os

A título de exemplo, vejamos o caso de

equipamentos de forma a obter leituras o

Como se percebe da definição, a calibração

uma pinça multimétrica de um modelo

mais possível próximas do final da escala.

só por si não assegura que o equipamento

bastante comum no nosso mercado. Co-

A Figura 2 ilustra o andamento dos erros,

está a medir correctamente, pois apenas

mecemos por analisar as suas especifi-

tanto em valor absoluto (A) como em va-

determina os seus erros ("relação entre os

cações, tal como são apresentadas pelo

lor relativo (%), ao longo da escala de 40 A

valores [ ] fornecidos por padrões e as indi-

respectivo fabricante. A Figura 1 apresenta

que estamos a analisar.

cações correspondentes [do equipamento]").

um excerto dessas especificações.

de dúvida" em torno do resultado obtido.

O utilizador do equipamento deverá es-

A análise dos erros obtidos e as decisões que decorrem dessa análise fazem parte

O que nos é dito é que, por exemplo, para

tabelecer os seus próprios critérios de

do que se designa por confirmação me-

a escala de Corrente Alternada até 40 A, à

aceitação, definidos em função do uso que

trológica, a qual está definida na Norma

frequência da rede (entre 45 Hz e 66 Hz),

fizer do equipamento. Poderá seguir as

Internacional ISO 10012, que pretende ser

num ambiente com temperatura entre

especificações publicadas pelo fabricante,

um documento auxiliar para quem utiliza

18°C e 28°C e humidade inferior a 75%hr,

apenas uma parte delas (por exemplo, se

as Normas de sistemas de gestão da Sé-

esta pinça deverá ter um erro máximo de

no equipamento acima apenas utilizar al-

rie ISO 9000. Na citada Norma ISO 10012,

±[2,0% da leitura (em A) + 10 dígitos].

gumas das suas funções), ou mesmo definir critérios diferentes daqueles que são

Secção 3.5, diz-se que a confirmação meA última parcela, "10 dígitos", causa fre-

publicados pelo fabricante. Neste último

"O conjunto de operações necessárias

quentemente alguma confusão no espírito

caso há que ter o cuidado de verificar se

para assegurar a conformidade de um

dos utilizadores. Isso significa apenas que

os critérios de aceitação não são inferiores

equipamento de medição com os requi-

se devem adicionar “10 vezes a resolução”

aos que foram publicados pelo fabricante,

sitos da utilização pretendida".

da escala em questão (isto é, o algarismo

pois nesse caso o equipamento dificilmen-

menos significativo que nessa escala é

te poderá cumprir o que dele se espera.

trológica é

Na prática, é muito importante perceber

possível ler). No exemplo acima, a resolu-

a diferença entre os conceitos de calibra-

ção é de 0,01 A, pelo que a parcela "10 dígitos"

ção e de confirmação metrológica. O mais

toma o valor absoluto de 10 X 0,01A = 0,1 A.

habitual é que a calibração seja feita por

Este valor deve ser adicionado a qualquer

um laboratório acreditado, externo à em-

leitura feita com a pinça naquela escala, e

presa. Cabe depois ao detentor do equi-

evita que o erro máximo possa ser zero

pamento a responsabilidade de analisar

para leituras de 0 A (o que corresponde-

os resultados obtidos (apresentados num

ria a um equipamento ideal). Esta parcela

certificado de calibração) e de tomar as

introduz outra consideração muito impor-

decisões adequadas no que se refere à re-

tante para a utilização do equipamento,

posição em serviço desse equipamento. No

que é o efeito da resolução sobre o erro

caso de equipamentos novos, mesmo que

relativo (quociente entre o erro e a leitura,

de marcas bem conhecidas, é importante

que é habitualmente expresso em percen-

verificar se já são fornecidos com certifi-

tagem). De facto, para leituras inferiores

cados de calibração válidos; não é usual

a 2,5 A a contribuição dessa parcela para

O mais habitual (e porventura mais lógico)

que o fornecedor entregue tais certifica-

o erro relativo passa a ser superior ao da

é utilizar as especificações do fabricante,

dos, salvo se a calibração for solicitada em

primeira parcela, fazendo com que em

pelo menos nos primeiros anos de vida do

simultâneo com a encomenda do equipa-

vez dos cerca de 2% que pensávamos ter

equipamento. É também essencial ter em

mento, o que implica normalmente custos

possamos atingir erros relativos que são

conta eventuais requisitos legais, norma-

adicionais.

várias vezes superiores a esse. Tal aspec-

tivos ou contratuais que definam, directa

"A palavra medição designa o acto de medir.

Chama-se medida ao resultado da medição.

Utiliza-se também o termo unidade de medida para nos referirmos à grandeza com a qual comparamos outra grandeza (...)"

elevare 35

Dossier sobre Manutenção em Elevadores ou indirectamente, quais os erros máximos admissíveis que os equipamentos poderão apresentar.

CERTIFICADOS DE CALIBRAÇÃO Suponhamos agora que enviámos esta pinça para calibração. Vejamos então como serão apresentados os resultados dessa calibração no respectivo certificado, emitido por um laboratório acreditado (estatuto evidenciado pela aposição do símbolo «IPAC»), olhando para o exemplo que é apresentado na Figura 3.

Após receber de volta o equipamento, acompanhado pelo respectivo certificado de calibração, é necessário analisar os resultados e em consequência decidir o que fazer com o equipamento, procedendo-se assim à tarefa de confirmação metrológica já mencionada.

Há que verificar antes de mais se o próprio certificado satisfaz os requisitos formais que são exigidos aos laboratórios acreditados (de acordo com a Secção 5.10 da Norma Internacional ISO/IEC 17025). Em seguida, deve ser feita a análise técnica do certificaFigura 2

do, o que nos vai permitir averiguar se a pinça satisfaz, ou não, as suas especificações.

Para a escala que estamos a considerar no exemplo, verifica-se que para os vários pontos calibrados (10 A; 20 A; 30 A) o erro que a pinça apresenta é sempre inferior ao erro máximo admissível. Mesmo que nesta análise se inclua o efeito da incerteza (|Erro| + |Incerteza|), tal afirmação permanecerá válida (Tabela 1).

Feita esta análise é recomendável identificar o estado de calibração do equipamento, apondo-lhe uma etiqueta que evidencie as datas da última e da próxima calibrações, qual é a entidade calibradora, bem como outras indicações que forem de interesse para quem vai utilizar o equipamento (por exemplo, informação de alguma escala que

Figura 3

esteja com problemas e que não deva ser utilizada).

Tabela 1

PRAZOS DE CALIBRAÇÃO

36

Valor lido no

Valor lido no

equipamento

padrão

Erro

Incerteza

Uma vez concluído o processo de confir-

Erro Máximo

mação metrológica (calibração e subse-

Admissível

quentes análise e decisão), o equipamento

9,87

A

10,00

A

- 0,13

A

± 0,12

A

± 0,30

A

é reposto em uso até à sua próxima cali-

19,99

A

20,00

A

- 0,01

A

± 0,24

A

± 0,50

A

bração. Uma questão que surge com fre-

30,11

A

30,00

A

+ 0,11

A

± 0,36

A

± 0,70

A

quência nesta fase é "de quanto em quanto

elevare

Dossier sobre Manutenção em Elevadores tempo devo calibrar o equipamento?". Não

que estão conformes. Na falta de outras

Norma ISO/IEC 17025, Requisitos Gerais de

existe uma resposta única a esta pergunta;

orientações vinculativas é por isso usual

Competência para Laboratórios de Ensaio e

na definição dos prazos de calibração de-

estabelecer-se um prazo inicial de 1 ano, o

Calibração: www1.ipq.pt/PT/site/clientes/pa-

verão ter-se em conta aspectos tais como

qual poderá ser posteriormente ajustado

ges/Norma.aspx?docId=IPQDOC-185-97264

a frequência e a severidade de utilização, o

em função dos resultados encontrados nas

tipo de equipamento em causa, o desgaste

sucessivas calibrações a que o equipamen-

Norma ISO 10012, Sistemas de Gestão da

que apresenta, as derivas esperadas tendo

to for submetido.

Medição; Requisitos para Processos de Medição e Equipamento de Medição:

em conta o histórico das calibrações anteriores, e ainda as recomendações do fabri-

Excluem-se, naturalmente, desta análise os

www1.ipq.pt/PT/site/clientes/pages/Norma.

cante desse equipamento.

instrumentos de medição que estão abrangi-

aspx?docId=IPQDOC-185-153740

dos pelas disposições do controlo metrolóNote-se que é usual os fabricantes apresen-

gico legal (metrologia legal), como é o caso

SPMet - Sociedade Portuguesa de Metrolo-

tarem as especificações dos equipamentos

dos alcoolímetros e dos radares utilizados

gia: www.spmet.pt e

para o prazo de 1 ano após a calibração, o

pelas polícias na fiscalização rodoviária, dos

que significa que após esse período não se

sonómetros utilizados nas medições de ruí-

dispõe de elementos seguros para prever

do, ou das balanças utilizadas no comércio,

Legislação relativa ao Controlo Metrológico

o seu comportamento. São também de ter

entre diversos outros equipamentos. Nestes

de Métodos e Instrumentos de Medição:

em conta as eventuais consequências de

casos, os prazos são fixados na legislação

www.oern.pt/legislacao.php?id=81&cod

não ter um equipamento calibrado dentro

respectiva.

=0B0C

cações, com todas as implicações que daí

PARA SABER MAIS

IPQ - Instituto Português da Qualidade:

poderão resultar para a empresa, como

VIM - Vocabulário Internacional

www.ipq.pt/

por exemplo aceitar indevidamente má-

de Metrologia:

quinas não-conformes (e que deviam por

www1.ipq.pt/PT/Metrologia/Documents/

IPAC - Instituto Português de Acreditação:

isso ser rejeitadas), ou reprovar instalações

VIM_IPQ_INMETRO_2012.pdf

www.ipac.pt/

/spmetrologia

do período coberto pelas suas especifi-

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