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Cálculo de incerteza de medição – Parte 2

Autor: Categoria: Gestão
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Esses dias eu escrevi um artigo aqui no blog falando um pouco sobre os principais termos que todo técnico de metrologia precisa conhecer para realizar cálculo de incerteza de medição.

O post de hoje é uma continuação sobre o tema e vou aprofundar mais em fontes de incerteza, fator de abrangência, incerteza expandida, entre outros. Recomendo que você leia o artigo Cálculo de incerteza de medição – Parte 1 primeiro, para garantir que você vai entender todos os termos aqui mencionados, beleza?

Incerteza de Medição

Muita gente pensa que o cálculo de incerteza de medição é um “bicho de sete cabeças”, mas na verdade não é. Para simplificar o conceito, imagine que você está em um aeroporto e seu o voo sai as 15:00h. Observe que existem fontes de incerteza para o horário de partida, como o clima, o estado da pista, a fila, entre outros fatores que podem atrasar o seu embarque. O conjunto desses fatores é uma incerteza.

Dentro da área de metrologia, a incerteza representa a qualidade do valor da medição, ou seja, ao realizar uma calibração você obtém alguns resultados e tem uma incerteza em relação a esses valores apresentados no certificado de calibração.

Fontes de Incerteza

No exemplo do embarque no avião, vimos que o clima, a pista e a fila de embarque são fatores que podem alterar o resultado final. Essas variáveis são chamadas de fontes de incerteza.

Em calibrações, utilizamos diversas fontes de incerteza que são baseadas em informações do instrumento calibrado, padrões utilizados, condições ambientais do laboratório, entre outros. Para um melhor entendimento, temos dois grupos:

Fontes de Incerteza Tipo A

As fontes de incerteza do tipo A são obtidas por meio de uma análise estatística de séries de observações, como variância e desvio padrão. Por exemplo, ao calibrar uma balança são realizadas 5 medições, o cálculo do desvio padrão dessas leituras dividido pela raiz de n (n é o número de leituras, logo, n=5) corresponde a uma fonte de incerteza do tipo A.

Fontes de Incerteza Tipo B

Incertezas do tipo B são todas as fontes de incerteza que não são obtidas por meio da análise estatística de séries de observações. Alguns exemplos são: especificações do fabricante, dados provenientes de outras calibrações, dados dos padrões utilizados, entre outros.

A fonte de incerteza do tipo B mais comum em calibrações de instrumentos é a incerteza da resolução do equipamento, também conhecida como menor divisão dele.

Incerteza Combinada (Uc)

Em uma calibração consideramos diversas fontes de incerteza e, como acabamos de ver, temos as fontes de incerteza dos tipos A e tipo B. A incerteza combinada nada mais é do que uma combinação entre todas essas incertezas, e ela é o cálculo da raiz da soma quadrática dessas fontes.

Fator de abrangência k (Fator k)

O fator de abrangência k é obtido a partir dos graus de liberdade efetivos da incerteza, e é um fator multiplicador adimensional (expresso por um número simples) da incerteza.

Vamos fazer uma analogia com o cotidiano: digamos que você deu um passo à frente, voltou à posição inicial e deu outro passo à frente. O tamanho de um passo com relação ao outro pode não ser igual, ou seja, para definir o tamanho do seu passo existe uma incerteza.

Em metrologia, o fator de abrangência k é uma medida de confiabilidade, e quando as leituras realizadas no equipamento se repetem o valor de k será 2 (pois os graus de liberdade tendem a infinito), caso contrário o fator k varia conforme a tabela t-student:

Tabela t-student.

Incerteza Expandida (U)

A incerteza expandida corresponde a uma combinação de todas as fontes de incerteza obtidas no processo de medição multiplicada pelo fator de cobertura, que é o fator k. Ou seja, é a incerteza combinada multiplicada pelo fator k.

Mas porque isso é importante para mim?

Muitas pessoas pensam que apenas os laboratórios de metrologia precisam saber como funciona o cálculo de incerteza de medição, mas na verdade é muito importante que todas as pessoas que lidam com gestão da qualidade ou de equipamentos de medição saibam pelo menos o básico sobre esse assunto.

Isso ajuda bastante no momento de interpretar os resultados dos certificados de calibração, podendo ter consciência da real situação dos seus instrumentos de medição e dos serviços que seus fornecedores estão lhe ofertando. Você reconhecerá se uma calibração foi feita de forma coerente ou não.

 

Nesses dois artigos sobre cálculo de incerteza de medição, procurei simplificar um pouco o entendimento dos conceitos e processo de cálculo. Espero que esse conteúdo seja útil para você e que eu tenha lhe ajudado. Seria muito legal saber o que você achou, então deixe seu feedback aqui nos comentários.

Te vejo nos próximos posts. 😀