+ Calibração 250px|alt=Técnico realiza a calibração de um manômetro em um laboratório Calibração de um manômetro de teste de pressão em um laboratório. Campo Metrologia Base Comparação com padrões de medição Resultado Relação entre uma indicação e um resultado de medição, acompanhada da incerteza de medição Conceito relacionado Rastreabilidade metrológica
Em tecnologia de medição e metrologia, calibração é a operação que, sob condições especificadas, estabelece uma relação entre valores e incertezas de medição fornecidos por padrões de medição e as indicações correspondentes de um dispositivo sob teste. Em uma segunda etapa, essa relação é usada para obter um resultado de medição a partir de uma indicação.
O padrão pode ser outro instrumento de medição, um sistema que realize ou reproduza uma grandeza, como uma tensão elétrica ou um tom de som, ou uma medida materializada, como uma régua ou um bloco-padrão.
Depois da calibração, a avaliação dos resultados pode mostrar que o instrumento não necessita de intervenção, que existe um erro que será apenas registrado ou que um ajuste é necessário. Em sentido metrológico, o ajuste não faz parte da calibração. A calibração determina uma relação entre indicações e valores de referência, enquanto o ajuste modifica o sistema de medição.
A rastreabilidade metrológica é uma propriedade de um resultado de medição. Ela permite relacioná-lo a uma referência por meio de uma cadeia documentada e ininterrupta de calibrações, cada uma contribuindo para a incerteza de medição.
Definição do BIPM O Escritório Internacional de Pesos e Medidas (BIPM), por meio do Vocabulário Internacional de Metrologia (VIM), define a calibração em duas etapas. A primeira estabelece relações entre os valores e as incertezas fornecidos por padrões e as indicações correspondentes, com suas incertezas. A segunda utiliza essas informações para obter um resultado de medição a partir de uma indicação.
O resultado de uma calibração pode ser expresso por uma declaração, uma função, um diagrama, uma curva de calibração ou uma tabela. Em certos casos, é apresentado como uma correção aditiva ou multiplicativa da indicação, acompanhada de sua incerteza.
Calibração, ajuste e verificação Na terminologia do VIM, ajuste é o conjunto de operações realizadas em um sistema de medição para que ele forneça indicações prescritas correspondentes a determinados valores da grandeza medida. Pode envolver ajuste de zero, de defasagem ou de amplitude. A calibração é um pré-requisito para o ajuste e, depois de um ajuste, o sistema geralmente precisa ser calibrado novamente.
Verificação é o fornecimento de evidência objetiva de que um item satisfaz requisitos especificados. Um instrumento pode ser calibrado para determinar a relação entre suas indicações e os valores de referência e depois passar por uma verificação que determine se os resultados atendem aos requisitos estabelecidos. Calibração, verificação e ajuste são operações diferentes.
No uso comum, "calibrar" pode designar um procedimento que também inclui ajuste. Um termômetro, por exemplo, pode ter seu erro de indicação determinado por calibração e depois ser ajustado para modificar sua resposta em pontos da escala. O ajuste é uma operação posterior.
Processos modernos de calibração Institutos nacionais de metrologia mantêm padrões nacionais, realizam unidades do Sistema Internacional de Unidades (SI) e fornecem referências para cadeias de calibração.
Entre esses institutos estão o Laboratório Nacional de Física (NPL), no Reino Unido, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST), nos Estados Unidos, e o Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), na Alemanha.
O Acordo de Reconhecimento Mútuo do Comitê Internacional de Pesos e Medidas, o CIPM MRA, é a estrutura pela qual institutos nacionais de metrologia demonstram a equivalência internacional de seus padrões de medição e dos certificados de calibração e medição que emitem. As capacidades de calibração e medição aprovadas por revisão entre pares são publicadas na base KCDB do BIPM.
Na Europa, a EURAMET reúne institutos nacionais de metrologia e institutos designados em uma organização regional de metrologia.
Rastreabilidade metrológica A rastreabilidade metrológica pertence ao resultado de medição, não ao instrumento isoladamente. A cadeia que relaciona o resultado a uma referência é formada por calibrações documentadas e sem interrupções, e cada etapa acrescenta uma parcela à incerteza de medição.
Essa cadeia segue uma hierarquia de calibração. Ao passar de referências de nível superior para padrões de referência, padrões de trabalho e sistemas usados nas medições, as incertezas das etapas precisam ser consideradas.
A existência de rastreabilidade não garante, por si só, que a incerteza de medição seja pequena o suficiente para determinada finalidade nem que não exista erro humano ou operacional no processo.
A rastreabilidade ao SI significa que a referência final da cadeia é uma realização de uma unidade do Sistema Internacional.
Brasil miniatura|upright=0.75|alt=Principal entidade brasileira de calibração.|miniaturadaimagem|Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO) No Brasil, a Diretoria de Metrologia Científica, Industrial e Tecnologia do Inmetro mantém referências metrológicas nacionais e fornece rastreabilidade a padrões usados por laboratórios, centros de pesquisa e setores industriais. O instituto participa das comparações internacionais que dão suporte às capacidades declaradas no CIPM MRA.
Os laboratórios de calibração acreditados pela Coordenação-Geral de Acreditação do Inmetro integram a Rede Brasileira de Calibração (RBC). A base da RBC reúne laboratórios acreditados segundo a ABNT NBR ISO/IEC 17025.
Um laboratório que demonstra a rastreabilidade de seus resultados não se torna, apenas por isso, um laboratório acreditado. Laboratórios de calibração acreditados pela Cgcre passam a integrar a RBC, enquanto os chamados laboratórios "rastreados" que não passaram pelo processo de acreditação não fazem parte dela.
Qualidade da calibração A utilização de um resultado de calibração depende das condições em que ele foi obtido, da referência empregada e da incerteza de medição correspondente. A cadeia de rastreabilidade pode passar por padrões de medição, padrões nacionais, referências internacionais ou materiais de referência certificados.
A ISO/IEC 17025 estabelece requisitos para a competência, imparcialidade e operação coerente de laboratórios de ensaio e calibração. A edição ISO/IEC 17025:2017 é a terceira edição da norma.
O resultado de calibração costuma ser acompanhado de sua incerteza de medição. Quando se declara conformidade com uma especificação, a incerteza pode fazer parte da regra de decisão usada para estabelecer se o resultado será aceito ou rejeitado.
Instrumentos sujeitos a calibração podem medir radiação eletromagnética, com sondas de radiofrequência, som, com decibelímetros e dosímetros de ruído, tempo e frequência, com intervalômetros, radiação ionizante, com contadores Geiger, luz, com exposímetros, ou grandezas mecânicas e térmicas, com manômetros, pressostatos e termômetros.
O padrão usado depende da grandeza e do instrumento. Uma balança de pressão, baseada em um conjunto pistão-cilindro, pode gerar pressões de referência para a calibração de medidores de pressão. O Inmetro mantém balanças desse tipo em sua infraestrutura para a grandeza pressão. Calibradores de bloco seco podem ser usados com instrumentos de temperatura. A calibração de microfones de medição é uma aplicação na acústica, e um vagão de teste de balanças pode fornecer uma carga de referência para balanças ferroviárias.
Situações que exigem calibração Uma calibração pode ser realizada nas seguintes circunstâncias:
ao colocar em serviço um instrumento novo; depois de reparo ou modificação; após transporte ou mudança de local quando essas operações puderem alterar o comportamento do instrumento; ao terminar um intervalo de calibração definido; depois de determinada quantidade de uso, como um número estabelecido de horas de operação; antes ou depois de uma medição crítica; depois de exposição a choque, vibração ou dano físico que possa alterar o instrumento; depois de uma mudança ambiental capaz de afetar a medição; quando as indicações parecem questionáveis ou divergem das fornecidas por outros instrumentos; quando uma especificação do cliente, requisito legal ou recomendação do fabricante exige a calibração.
Não existe um intervalo de recalibração único para todos os instrumentos. A escolha inicial pode considerar a incerteza necessária, o tipo de equipamento, o risco de ultrapassar limites estabelecidos, recomendações do fabricante, desgaste ou deriva, intensidade de uso, condições ambientais, transporte, verificações intermediárias e requisitos legais. O histórico das calibrações pode ser usado para modificar o intervalo.
No uso geral, a palavra "calibração" também pode abranger informalmente o ajuste da saída ou indicação de um instrumento. Um termômetro pode ter seu erro de indicação determinado por comparação com um padrão e depois ser ajustado. Na terminologia metrológica, a determinação do erro pertence à calibração e a modificação do instrumento pertence ao ajuste.
Processo básico de calibração
Finalidade e escopo O processo de calibração precisa levar em conta a forma como o instrumento será usado, sua faixa de medição e as condições ambientais às quais será submetido. O projeto do instrumento deve permitir que suas características metrológicas permaneçam adequadas entre calibrações quando ele é utilizado dentro das condições especificadas.
A calibração fornece informações que podem ser usadas para aplicar correções às indicações, avaliar se um sistema de medição é adequado para uma finalidade ou decidir se um ajuste, reparo ou substituição é necessário.
Intervalos O fabricante pode indicar condições ambientais de uso e armazenamento e recomendar um intervalo inicial de calibração. A organização que utiliza o instrumento define o intervalo adotado a partir das exigências da medição e do comportamento do equipamento.
O guia ILAC-G24:2022/OIML D 10:2022 recomenda que o método usado para determinar e revisar os intervalos seja documentado. Os resultados de calibrações anteriores fornecem dados para decidir se o intervalo deve ser mantido, reduzido ou ampliado.
Entre os métodos apresentados no guia estão sistemas de ajuste gradual do intervalo com base nos resultados sucessivos, métodos baseados no tempo efetivo de uso e abordagens estatísticas.
A antiga especificação militar norte-americana MIL-STD-45662A, publicada em 1 de agosto de 1988 e cancelada em 1995, também previa que intervalos periódicos pudessem ser reduzidos ou ampliados quando os resultados anteriores justificassem a alteração.
Padrões necessários, incerteza e critérios de aceitação A definição do processo de calibração inclui a escolha dos padrões, dos pontos de medição, das condições ambientais e do método de avaliação da incerteza.
Em determinados programas norte-americanos do século XX, foi utilizada uma razão de incerteza de teste, ou TUR, de 4:1. A MIL-STD-45662A adotou essa razão em 1988 e ela foi incorporada à ANSI/NCSL Z540-1 em 1994. Em 1992, o NIST passou a empregar uma abordagem para expressão da incerteza baseada na combinação das componentes de incerteza.
A razão 4:1 não é uma definição de calibração nem um requisito universal para processos modernos. Quando a incerteza do padrão e das outras componentes do processo não pode ser desprezada, ela deve ser considerada na avaliação do resultado. Se uma calibração for usada para declarar conformidade com limites de especificação, pode ser adotada uma regra de decisão que leve em conta a incerteza e os riscos de aceitação ou rejeição incorreta.