Breve introdução à metrologia 2.ª Parte
Manuel dos Santos Pais
Raizes metrológicas Medir parece tão necessário, incontornável e natural que as suas raízes e história se perdem no tempo. Os homens medem desde tempos remotos. Por exemplo, quando, depois das inundações, os rios voltavam ao seu leito normal, como saber os limites dos terrenos após o refluxo de uma cheia? Frequentemente, era necessário medir as terras, para saber quem cultiva, ou quem possui o quê. Medir é uma prática e uma necessidade muito antiga. No museu do Louvre existe uma estátua com cerca de 45 séculos denominada “o arquitecto da régua” na qual está incluída uma régua graduada. As pirâmides do Egipto, por exemplo, revelariam/indiciariam técnicas de medição de nível elevado. É consensual que Geometria e Metrologia se teriam desenvolvido a par e em interacção. Desde há muito que, concomitantemente com a necessidade de medir, existe a necessidade e a preocupação de regulamentar os procedimentos e a utilização dos instrumentos. A evolução das unidades de medida acompanhou o desenvolvimento da agricultura, do comércio, da ciência, da indústria e da construção. Não só foram sendo criadas unidades de medição cada vez mais robustas, mais sustentáveis, mais úteis e consensuais – o metro surgiu quando já existia uma quantidade indeterminada de unidades de comprimento, e foi progressivamente adoptado no século XIX – mas também foram evoluindo as definições destas mesmas unidades – o metro começou por ser definido com a décima milionésima parte do quarto do meridiano terrestre, mas hoje é definido de outro modo. Medir é tão essencial e básico que há preceitos relativos a este domínio, por exemplo, na Bíblia e na Magna Carta. Poder-se-ia dizer que as medições evoluiram com a Metrologia adjectiva – dos procedimentos –, e refinaram-se com a criação e desenvolvimento da Metrologia substantiva – dos conceitos. Papel determinante é ainda desempenhado pelas normas e convenções metrológicas que são adoptadas por quase todos os paises. [Proposta de pesquisa: Quais são a definição e o padrão actuais de metro? Como evoluiram a definição e o padrão de metro?]
robótica 98, 1.o Trimestre de 2015
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3. NOTAS HISTÓRICAS Raizes metrológicas – Artes (Tecnologias) metrológicas Algumas datas interessantes da Metrologia em Portugal Banalização das tecnologias metrológicas
Artes (Tecnologias) metrológicas A Tecnologia Metrológica tem evoluído no sentido da multiplicação do número e variedade das grandezas medidas; pela via da multiplicação de princípios e instrumentos para a medição de uma mesma grandeza, a par da simplificação, banalização, exactidão e confiabilidade dos sistemas de medição. O primeiro padrão da jarda foi realizado em 1760 (Grã-Bretanha) e, em 1790 – um ano após o início da Revolução Francesa –, em França, Talleyrand propôs à Assembleia Constituinte (Francesa) um projecto de um Sistema Racional de Pesos e Medidas[5]. A comercialização de paquímetros com nónios começou em 1850 e a de micrómetros em 1867. Os blocos-padrão foram introduzidos
em 1898 e comercializados em 1911, na Suécia. Os comparadores mecânicos, de que uma das principais características é a elevada sensibilidade* de medição, foram introduzidos em 1890. Os instrumentos baseados em princípios ópticos foram introduzidos por Zeiss em 1920. Em 1923 foi apresentado o comparador que utiliza o fenómeno de interferência, e a produção dos projectores de perfis modernos começou em 1930. O primeiro comparador pneumático foi apresentado em França, em 1928, e alguns instrumentos eléctricos começaram a ser desenvolvidos em 1930. A qualidade dos instrumentos está inelutavelmente ligada à dos materiais e tecnologias de fabrico disponíveis em cada época. A qualidade dos instrumentos está também ligada ao conhecimento científico: só depois da descoberta, e do conhecimento aprofundado da piezoelectricidade se pode construir e utilizar instrumentos baseados neste princípio. A materialização dos padrões de comprimento, de capacidade, de peso, entre outros, determinam também a complexidade e sofisticação do sistema metrológico de uma sociedade, de um país e de uma época. A crítica que, frequentemente, vamos fazendo aos conceitos estabelecidos conduz à descoberta de ambiguidades, imprecisões ou dificuldades na sustentabilidade desses mesmos conceitos. A remoção das ambiguidades, a clareza dos conceitos e a utilidade social fazem evoluir esses mesmos conceitos. [Proposta de pesquisa: O que são medições sem contacto? Procure exemplos.] Algumas datas interessantes da Metrologia em Portugal: 1460 – Privilégio da aferição dos pesos e balanças – Confraria de S. Eloy 1499 – Reforma (metrológica) manuelina 1575 – Reforma (metrológica) de D. Sebastião 1791 – Convenção do metro, em França 1793 – Novo sistema de pesos e medidas 1799 – O metro dos arquivos 1812 – Plano para a igualdade de pesos e medidas 1820 – Obrigatoriedade do ensino do sistema de medidas 1852 – Sistema Métrico Decimal (D. Maria II – decreto de adopção) 1859 – Sistema Métrico Decimal (D. Pedro V – vigência do Sistema Métrico) 1855 – Inspecção Geral dos Pesos e Medidas do Reino 1875 – Convenção do metro 1879 – Portugal: exemplar do metro n.º 10 1983 – SPQ – Sistema Português da Qualidade 2010 – Recente alteração ao sistema legal de unidades de medida em Portugal [Proposta de pesquisa: Distinga entre IPQ – Instituto Português da Qualidade – e APQ – Associação Portuguesa para a Qualidade]