Como cadastrar um método?

O cadastro de um método envolve conhecimentos técnicos considerados avançados.

Pré-requisitos

O usuário responsável por cadastrar métodos precisa ser capaz de, por exemplo, criar uma planilha eletrônica de calibração.

Listamos abaixo os conhecimentos que facilitam a leitura deste tópico:

1. Ter formação em cálculo de incerteza (ISO GUM).
2. Ser responsável técnico, ou seja, equivalente ao signatário autorizado.
3. Ter facilidade com modelagem matemática.
4. Ter participado do treinamento sobre este assunto com um membro da nossa equipe.

Modelagem

A modelagem é uma forma de equacionar um problema real para que o sistema possa resolvê-lo.

No caso do método, precisamos descrever como a calibração será realizada para que o sistema calcule o resultado da calibração.

Exemplo: medição direta simples

Na medição direta simples temos um padrão (SMP) e um objeto sob calibração (SMC). Segundo o VIM (Vocabulário Internacional de Metrologia), calibração é, em linhas gerais, a comparação do objeto com o padrão.

A comparação é feita pela diferença entre os dois, obtendo-se o erro:

• Erro negativo: o padrão é maior que o objeto.
• Erro positivo: o objeto é maior que o padrão.
• Erro zero: os dois são iguais.

Modelagem

R = SMC - SMP

Onde:

• R: resultado da calibração (erro ± incerteza).
• SMC: valores do objeto sob calibração, incluindo todos os erros e incertezas das componentes de incerteza do método.
• SMP: valores do padrão, incluindo todos os erros e incertezas das componentes de incerteza do método.

Parabéns! Você acabou de fazer sua primeira modelagem para um método de calibração. Agora basta cadastrar as componentes de incerteza.

Exemplo: medição indireta com 2 padrões

Neste caso temos dois padrões (SMP1 e SMP2) e um objeto sob calibração (SMC).

A modelagem depende do que está sendo calibrado. Alguns exemplos comuns:

• Razão entre os padrões: cálculo de densidade, vazão ou corrente elétrica em um resistor padrão.
• Produto entre os padrões: cálculo de energia a partir de um padrão de tempo e outro de potência.
• Soma entre os padrões: duas massas ou dois blocos padrões.

Tomando como exemplo o primeiro caso (razão):

SMP = SMP1 / SMP2
R = SMC - SMP

Onde:

• R: resultado da calibração (erro ± incerteza).
• SMC: valores do objeto sob calibração, incluindo todos os erros e incertezas das componentes de incerteza do método.
• SMP1: valores do primeiro padrão (numerador da divisão), incluindo todos os erros e incertezas das componentes de incerteza do método.
• SMP2: valores do segundo padrão (denominador da divisão), incluindo todos os erros e incertezas das componentes de incerteza do método.
• SMP: resultado da razão entre os dois padrões, herdando todos os erros e incertezas dos padrões envolvidos.

Caso necessite de uma modelagem mais complexa, nossa equipe pode ajudar. Solicite um orçamento pelo e-mail: ti@calibre.software

Resultado da calibração

O resultado da calibração é, segundo nossa interpretação da norma, a estimativa de uma tendência (erro sistemático) e sua incerteza expandida de medição.

Dicas e orientações

Instruções básicas

Palavras reservadas

Algumas palavras não podem ser usadas como nome de variáveis, pois são funções ou constantes do sistema — por exemplo: pi, e, cos, sin, entre outras.

Por isso, recomenda-se utilizar letras maiúsculas para nomear variáveis, já que funções e constantes do sistema usam letras minúsculas.

Atenção: não utilize o caractere _ (underline) em nomes de variáveis, pois ele possui uso interno no sistema.

Transdutores

Para configurar a entrada de um transdutor cuja variável seja SMP2 e cuja faixa de entrada seja a do padrão SMP1, inclua a seguinte equação na modelagem:

SMP2Input = SMP1

Importante: variáveis dependentes precisam ser declaradas antes das variáveis das quais dependem. O sistema utiliza ordem alfabética para essa ordenação — portanto, nunca deixe SMP1 dependendo de SMP2, exceto para o mensurando, que sempre será calculado por último.

Leituras dependentes

Para forçar que as leituras da variável SMP2 sejam herdadas das leituras de SMP1, inclua a seguinte equação no início da modelagem:

SMP2Leitura = SMP1

O nome da variável que herda as leituras (SMP2) deve vir depois da variável de origem (SMP1) em ordem alfabética; caso contrário, o cálculo não será possível.

Exemplo de aplicação: útil quando um multicalibrador foi calibrado em bar e se deseja utilizá-lo em psi.

Cálculos no SI

Todas as variáveis são convertidas para o Sistema Internacional (SI) antes dos cálculos. Caso não queira que uma variável seja convertida, acrescente o sufixo not ao seu nome — por exemplo, SMP1not em vez de SMP1.

Use esse recurso apenas quando realmente necessário, pois a conversão de unidades influencia o valor dos coeficientes de sensibilidade.

Soma de padrões

Para métodos com soma de padrões — amplamente utilizados em calibrações de balanças e paquímetros — inclua na primeira linha da modelagem:

SMP = AUTO_SOMA

O sistema buscará automaticamente os padrões que atendam ao ponto calibrado, construindo algo como SMP = SMP1 + ... + SMPn.

Notas importantes

1. As variáveis são ordenadas alfabeticamente. Como algumas podem depender de outras previamente calculadas (como no caso de transdutores), escolha os nomes com atenção: variáveis independentes devem ter nomes que as posicionem antes das dependentes na ordem alfabética.
2. Para validação da modelagem são utilizados valores aleatórios. Algumas funções, como termopar, exigem intervalos específicos de entrada — por isso é obrigatório utilizar nomes de variáveis fixos para esse tipo de modelagem. Consulte a seção Funções especiais para mais detalhes.

Funções especiais

pt100

Calcula a temperatura de um sensor PT-100 a partir de sua resistência (em Ohms), utilizando a ITS-90. O resultado é retornado em Kelvin por padrão; opcionalmente, pode-se retornar em graus Celsius.

pt100(Resistor)

pt100(Resistor; 'C')

pt100_inverse

Calcula a resistência (em Ohms) de um sensor PT-100 a partir de uma temperatura, utilizando a ITS-90. A temperatura é lida em Kelvin por padrão.

pt100_inverse(SMP)

pt100_inverse(SMPnot; 'C')

O parâmetro 'C' é opcional e indica que a temperatura fornecida está em graus Celsius.

termopar

Calcula a temperatura de um sensor termopar a partir de sua tensão (em Volts), utilizando a ITS-90. O resultado é retornado em Kelvin por padrão; opcionalmente, pode-se retornar em graus Celsius.

termopar('K'; Tensao)

termopar('J'; Tensao; 'C')

• O primeiro parâmetro é sempre o tipo do termopar.
• O último parâmetro ('C') é opcional e altera a unidade do resultado para graus Celsius.

Importante: o nome da variável de tensão deve ser obrigatoriamente Tensao. Qualquer outro nome causará erro na validação, pois os valores aleatórios gerados são incompatíveis com os intervalos esperados pela função. Quando o nome for Tensao, o sistema utilizará automaticamente um valor fixo compatível.

termopar_inverse

Calcula a tensão (em Volts) de um sensor termopar a partir de uma temperatura, utilizando a ITS-90. A temperatura é lida em Kelvin por padrão.

termopar_inverse('K'; SMP)

termopar_inverse('K'; SMPnot; 'C')

• O primeiro parâmetro é sempre o tipo do termopar.
• O último parâmetro ('C') é opcional e indica que a temperatura fornecida está em graus Celsius.

Atenção: o nome da função no documento original contém um erro de digitação (termopar_inserse). O nome correto é termopar_inverse.

interp

Função de interpolação linear entre dois pontos. Pode ser chamada com 2, 3 ou 4 parâmetros.

Com 2 parâmetros — retorna o valor consultado no vetor, respeitando os limites:

interp(12; [10;14;18])   # retorna 12
interp(7; [10;11;12])    # retorna 10 (menor valor do vetor)

Com 3 parâmetros — interpola um valor entre dois vetores:

interp(ExpressaoA; [0;1;2]; [4;6;8])
interp(SMPLeitura; [0;1;2]; [8;6;4])

Com 4 parâmetros — o quarto parâmetro controla o modo de retorno:

interp(ExpressaoA; [0;1;2]; [4;6;8]; 'm')
interp(1,5; [0;1;2]; [8;6;4]; 'i')   # retorna 1 (índice)

Indicadores do equipamento

Tolerancia

Tolerância do processo ao qual o equipamento está associado, já dividida pelo T.U.R.

Indicadores das faixas

Os valores a seguir são convertidos para o SI, exceto quando o nome da variável possuir o sufixo not.

Exemplo de uso na modelagem (para a variável SMC):

• SMCFaixa — valor do campo faixa da faixa definida para SMC.
• SMCFundo — valor do campo fundo de escala da faixa definida para SMC.

Na componente de incerteza, como a variável já está definida, utiliza-se apenas Faixa ou Fundo.

Indicadores das faixas — sem conversão para o SI

Os indicadores a seguir não são convertidos para o SI.

Indicadores adimensionais das faixas

Estes indicadores não possuem dimensão específica — sem conversão de unidade. São campos de fórmula que também podem usar outros indicadores da faixa.

Cuidado ao combinar com indicadores que possuem conversão para o SI (como Leitura), pois isso pode gerar cálculos inesperados.

Indicadores da calibração

Indicadores das faixas a calibrar

Nota sobre ExpressaoA e ExpressaoB: os valores de validação são sempre 1,0. Se deixadas em branco e utilizadas como divisor, gerarão erro no cálculo.

Indicadores para busca de resultados de calibrações dos padrões

Exemplo de uso: na componente de incerteza da variável SMP, informe CertificadoErro no campo erro e CertificadoIncerteza no campo incerteza. O sistema realizará automaticamente uma interpolação linear para o ponto calibrado.