Conceitos Iniciais

1. Conceitos Iniciais Metrologia é a ciência da medição. Trata dos conceitos básicos, dos métodos, dos erros e sua propagação, das unidades e dos padrões envolvidos na quantificação de grandezas físicas. Metrologia (slide 1)

2. Medições no dia-a-dia Potência da lâmpada Horário do despertador Comprimento da calça Temperatura da geladeira Tempo de cozimento Volume de leite Volume de combustível Consumo de energia Velocidade do automóvel Pressão dos pneus Dimensões das peças Rotação do motor Tamanho do peixe Quantidade de arroz Metrologia (slide 2)

3. Importância de medir "O conhecimento amplo e satisfatório sobre um processo ou fenômeno somente existirá quando for possível medi-lo e expressá-lo através de números". Lord Kelvin, 1883 Metrologia (slide 3)

4. indicação 0 1 2 3 4 unidade Exemplo de medição 1 mensurando 2,4 unidades instrumento de medição Metrologia (slide 4)

5. Exemplo de medição 2 tensão do gerador: 5,305 V constante do sistema de medição: 15,080 (km/h)/V velocidade: 5,305 V . 15,080 (km/h)/V = 80,0 km/h Metrologia (slide 5)

6. O que é medir? Medir é o procedimento experimental através do qual o valor momentâneo de uma grandeza física (mensurando) é determinado como um múltiplo e/ou uma fração de uma unidade, estabelecida por um padrão, e reconhecida internacionalmente. Metrologia (slide 6)

7. Algumas definições • Mensurando é o objeto da medição. É a grandeza específica submetida a medição. • Indicação é o valor de uma grandeza fornecido por um sistema de medição. • Indicação direta é o número mostrado pelo sistema de medição. A indicação direta pode ou não ser apresentada na unidade do mensurando. Metrologia (slide 7)

8. indicação direta indicação mensurando tensão do gerador: 5,305 V constante do sistema de medição: 15,080 (km/h)/V velocidade: 5,305 V . 15,080 (km/h)/V = 80,0 km/h Metrologia (slide 8)

9. Medir para que? • Monitorar • Observar passivamente grandezas • Controlar • Observar, comparar e agir para manter dentro das especificações. • Investigar • Descobrir o novo, explicar, formular. Metrologia (slide 9)

10. Medir para monitorar... • Compra e venda de produtos e serviços: • consumo de água, energia elétrica, taxímetro, combustíveis, etc. • Sinais vitais: • pressão arterial, temperatura, nível de colesterol • Atividades desportivas: • desempenho, recordes Metrologia (slide 10)

11. Medir para monitorar... Metrologia (slide 11)

12. Especificações xxxx ± xx yyyy ± yy zzz ± z Comparar Agir Medir para controlar... Medir Metrologia (slide 12)

13. Medir para controlar... Metrologia (slide 13)

14. pressão rota temperatura altitude velocidade Medir para controlar... Metrologia (slide 14)

15. Medir para investigar... Metrologia (slide 15)

16. Medir para investigar... Pequenas diferenças nas medidas podem levar a conclusões completamente diferentes. Metrologia (slide 16)

17. Medir para investigar... • Compreender • Descobertas científicas, estudar fenômenos • Dominar • Validar, know-how • Evoluir • Melhorar continuamente, expandir limites • Inovar Metrologia (slide 17)

18. Produto Serviço Inovador Idéia invento oportunidade Elementos da inovação tecnológica pesquisa aplicada CQ CQ patenteamento pesquisa aplicada ensaios desenvolvimento certificação ensaios desenvolvimento certificação prototipagem design marketing produção prototipagem produção processos fabricação plano produção processos fabricação plano produção Onde tem metrologia? Metrologia (slide 18)

19. condições ambientais imperfeições do sistema de medição procedimento de medição Sistema de medição mensurando influência do operador má definição do mensurando Errar é inevitável Medições geram erros indicação ± ERROS Metrologia (slide 19)

20. definição do mensurando procedimento de medição sistema de medição operador condições ambientais Processo de medição Diagrama de Ishikawa  "Diagrama de Causa e Efeito" ou "Espinha-de-peixe" resultado da medição Metrologia (slide 20)

21. Sistema de medição mensurando VV Resultado da medição indicação - U RB + U Metrologia (slide 21)

22. Resultado da medição • É a faixa de valores dentro da qual deve se situar o valor verdadeiro do mensurando. • Resultado base é a estimativa do valor do mensurando que, acredita-se, mais se aproxime do seu valor verdadeiro. • Incerteza da medição (U) é o tamanho da faixa simétrica, e centrada em torno do resultado base, que delimita a faixa onde se situam as dúvidas associadas à medição. RM = (RB ± U) unidade Metrologia (slide 22)

23. Pilares da Metrologia M Honestidade Conhecimento Bom-senso Metrologia (slide 23)

24. A linguagem da metrologia • Até 1995: “Torre de Babel” • Em 10 de Março de 1995: Portaria INMETRO n° 029 “Vocabulário de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia” (VIM) Em sintonia com:ISO, BIPM, IEC, IFCC, IUPAC, IUPAP Metrologia (slide 24)

25. Unidades de Medida e o Sistema Internacional

26. Medir • Medir é o procedimento experimental através do qual o valor momentâneo de uma grandeza física (mensurando) é determinado como um múltiplo e/ou uma fração de uma unidade, estabelecida por um padrão, e reconhecida internacionalmente. Metrologia (slide 26)

27. Um pouco de história das unidades de medida...

28. Um pouco de história... • O desenvolvimento da linguagem ... • A necessidade de contar ... • Só os números não bastam ... • Unidades baseadas na anatomia ... Metrologia (slide 28)

29. Metrologia (slide 29)

30. O cúbito do Faraó Ramsés II, o cúbito real Metrologia (slide 30)

31. O pé médio da idade média Metrologia (slide 31)

32. Por que um único sistema de unidades?

33. Importância do SI • Clareza de entendimentos internacionais (técnica, científica) ... • Transações comerciais ... • Garantia de coerência ao longo dos anos ... • Coerência entre unidades simplificam equações da física ... Metrologia (slide 33)

34. As sete unidades de base do SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) http://www.inmetro.gov.br/inovacao/publicacoes/si_versao_final.pdf

35. As sete unidades de base Grandeza unidade símbolo • Comprimento metro m • Massa quilograma kg • Tempo segundo s • Corrente elétrica ampere A • Temperatura kelvin K • Intensidade luminosa candela cd • Quantidade de matéria mol mol Metrologia (slide 35)

36. O metro • 1793: décima milionésima parte do quadrante do meridiano terrestre • 1889: padrão de traços em barra de platina iridiada depositada no BIPM • 1960: comprimento de onda da raia alaranjada do criptônio • 1983: definição atual Metrologia (slide 36)

37. O metro (m) • É o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo, durante um intervalo de tempo de 1/299 792 458 de segundo • Observações: • assume valor exato para a velocidade da luz no vácuo • depende da definição do segundo • incerteza atual de reprodução: 10-12 m Metrologia (slide 37)

38. Comparações ... • Se o mundo fosse ampliado de forma que 10-12 m se tornasse 1 mm: • um glóbulo vermelho teria cerca de 700 m de diâmetro. • o diâmetro de um fio de cabelo seria da ordem de 50 km. • A espessura de uma folha de papel seria algo entre 100 e 140 km. • Um fio de barba cresceria 2,0 m/s. Metrologia (slide 38)

39. O segundo (s) • é a duração de 9 192 631 770 períodos da radiação correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de Césio 133. • Observações: • Incerteza atual de reprodução: 10-15 s Metrologia (slide 39)

40. Comparações ... • Se a velocidade com que o tempo passa pudesse ser desacelerada de tal forma que 10-15s se tornasse 1 s: • um avião a jato levaria pouco mais de 120 anos para percorrer 1 mm. Metrologia (slide 40)

41. Comparações ... • Se a velocidade com que o tempo passa pudesse ser desacelerada de tal forma que 10-15s se tornasse 1 s: • o tempo em que uma lâmpada de flash ficaria acesa seria da ordem de 30 anos. Metrologia (slide 41)

42. Comparações ... • Se a velocidade com que o tempo passa pudesse ser desacelerada de tal forma que 10-15s se tornasse 1 s: • uma turbina de dentista levaria cerca de 200 anos para completar apenas uma rotação. Metrologia (slide 42)

43. Comparações ... • Se a velocidade com que o tempo passa pudesse ser desacelerada de tal forma que 10-15s se tornasse 1 s: • um ser humano levaria cerca de 600 séculos para piscar o olho. Metrologia (slide 43)

44. O quilograma (kg) Lavousier definiu em 1793 a unidade básica de massa, como sendo o peso de 1 decímetro cúbico de água a temperatura de fusão do gelo. Em 1799 foi definido como a massa de 1 litro de água a 4oC, que é quando essa se encontra mais densa.

45. O quilograma (kg) Em 1799 foi definido como a massa de 1 litro de água a 4 graus Celsius, que é quando essa se encontra mais densa. A partir dessa definição foi criado um cilindro de platina pura e foi batizado como o Quilograma dos arquivos Metrologia (slide 45)

46. O quilograma (kg) Em 1889 foi atualizado para um cilindro de platina e irídio. Desde então essa é a definição do quilograma e é chamado de IPK (InternationalPrototypeKilogram) Le Grand K Big K Metrologia (slide 46)

47. BIPM 6 cópias Metrologia (slide 47)

48. O quilograma (kg) 40 cópias Metrologia (slide 48)

49. O quilograma (kg) Metrologia (slide 49)

50. O quilograma (kg) Das 7 unidades básicas, 4 delas depende do quilograma. mol, candela, ampere e o quilograma. E as derivações como: Newton, joule, volt e Watt Metrologia (slide 50)