DOQ-CGCRE-17_02

Coordenao Geral de Acreditao

ORIENTAO PARA A REALIZAO DE CALIBRAO DE MEDIDORES ANALGICOS DE PRESSODocumento de carter orientativo

DOQ-CGCRE-017Reviso 02 FEV/2010

DOQ-CGCRE-017 Reviso 02 Fev/2010

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SUMRIO Objetivo Campo de aplicao Responsabilidade Histrico da Reviso Documentos de referncia Siglas Terminologia e definies Condies gerais Tipos de instrumentos Condies ambientais Recomendaes para calibrao de medidor analgico de presso Preparao Mtodo de calibrao Incerteza de medio Certificado de calibrao Histrico da Reviso Anexo A Clculo da presso de referncia Anexo B Incerteza de medio na curva de calibrao do padro Anexo C Exemplo de clculo de incerteza de um manmetro analgico Anexo D Tipos de Escalas de Medidores Analgicos de Presso Anexo E Tabela de Converso de Unidades1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1 OBJETIVO Este documento estabelece diretrizes e orientaes para a realizao de calibrao de medidores analgicos de presso.2 CAMPO DE APLICAO

Este documento se aplica Dicla, aos laboratrios de calibrao acreditados e postulantes acreditao na rea de presso e aos avaliadores e especialistas que atuam nos processos de acreditao de laboratrios nesta rea. 3 RESPONSABILIDADE A responsabilidade pela reviso deste documento da Dicla/Cgcre. 4 HISTRICO DA REVISO Foi substituda a Marca Institucional do Inmetro pela Marca da Acreditao no cabealho de todas as pginas e foi retirada a Marca da Acreditao, com a frase a ela vinculada, no rodap da primeira pgina.


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5 DOCUMENTOS DE REFERNCIA Resoluo do CONMETRO no 12/88 Quadro Geral de Unidades DIN EN 837-1: 1997 Pressure gauges - Bourdon tube pressure gauges, dimensions, metrology, requirements and testing. ANSI / ASME - B 40-1:1974 Gauges pressure and vacuum indicating dial type -Elastic element. NBR 14105:1998 Manmetros com sensor de elemento elstico Recomendaes de fabricao e uso. NIT-DICLA-012 Relao Padronizada de Servios de Calibrao Acreditados. NIT-DICLA-021 Expresso da Incerteza de Medio na Calibrao, contendo a Verso Brasileira da Publicao EA 4/02 Referncia Original do Editor: NIT- DICLA- 021 - ISO GUM 95 Portaria INMETRO N 029, de 10 de maro de 1995: VIM: Vocabulrio Internacional de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia 6 SIGLAS ANSI/ASME Cgcre CT-9 Dicla DIN EA Inmetro ISO NBR American National Standards Institute/American Society of Mechanical Engineers Coordenao Geral de Acreditao Comisso Tcnica de Presso Diviso de Acreditao de Laboratrios Deutsches Institut fr Normung European Co-operation for Accreditation Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial International Organization for Standardization Norma Brasileira

7 TERMINOLOGIA E DEFINIES Para o propsito desta Norma, so adotadas as definies a seguir, complementadas pelas contidas na Portaria INMETRO n 29, Vocabulrio Internacional de Termos Fundamentais e Gerais e Metrologia (VIM) e na NIT-DICLA-012. 7.1 Amplitude da faixa de escala expandida Diferena entre os limites superior e inferior da faixa de escala expandida. 7.2 Classe de exatido Classe do medidor analgico que satisfaz a determinadas exigncias metrolgicas destinadas a conservar os seus ndices dentro de limites especificados. As classes dos medidores analgicos so estabelecidas na NBR 14105. 7.3 Diviso da escala Parte de uma escala compreendida entre duas marcas sucessivas quaisquer. 7.4 Erro de indicao Diferena entre a indicao do instrumento e o valor verdadeiro convencional.


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7.5 Erro fiducial (ndice da classe de exatido) O erro fiducial de um medidor analgico de presso determinado a partir da relao entre o maior erro de indicao do instrumento pela amplitude da faixa de escala expandida, expressa em percentagem. 7.6 Faixa de indicao (faixa de escala) o conjunto ordenado de marcas associado a uma numerao, limitadas pelas indicaes extremas. Faz parte do mostrador. 7.7 Faixa de indicao expandida Faixa de escala que apresenta, em uma ou em ambas as extremidades, desproporcionalidade em relao a todo seu restante (Faixa de escala expandida). 7.8 Faixa de indicao sem zero Faixa de indicao a qual no inclui o valor zero da grandeza a medir. 7.9 Histerese a relao entre a diferena mxima das indicaes do medidor em um dos ciclos, carregamento e descarregamento, em um mesmo ponto de presso, expressa em percentagem da amplitude da faixa de escala expandida. 7.10 Identificao da classe de exatido do medidor Conforme NBR 14105, a classe de exatido de um medidor analgico de presso identificada de acordo com as seguintes caractersticas fsicas do instrumento: - Dimetro nominal da janela, - Faixa de escala (faixa de indicao), - Valor de uma diviso, - Nmero de divises. 7.11 Medidor analgico de presso Medidor do tipo mostrador que utiliza um elemento elstico, o qual sensvel mecanicamente presso e indica esta grandeza por intermdio de um ponteiro sobre uma escala. 7.12 Presso absoluta A presso absoluta (Pabs) a presso que est acima da presso "zero absoluto. 7.13 Presso diferencial (diferena de presso) A diferena entre duas presses p1 e p 2 denominada diferena de presso: p = p1 p 2 ou presso diferencial p1, 2 . 7.14 Presso relativa a diferena entre uma presso absoluta e a presso atmosfrica.

p e = p abs p atm7.14.1 A presso (Pe) positiva quando a presso absoluta for maior que a presso atmosfrica e negativa (vcuo) quando a presso absoluta for menor que a presso atmosfrica.


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7.15 Repetitividade Grau de concordncia entre os resultados de medies sucessivas de um mesmo mensurando, efetuadas sob as mesmas condies de medio. obtida atravs da relao entre a diferena mxima das indicaes do medidor num mesmo ponto de presso, numa mesma solicitao. Pode ser expressa em percentagem da amplitude da faixa de indicao expandida. 7.16 Unidades A unidade de presso do sistema internacional de unidades o Pascal (Pa), a qual definida pela relao N/m. Para a converso de unidades de presso, o laboratrio deve ter uma tabela oficial, mencionando as informaes e as respectivas referncias. O desconhecimento destas informaes poder acarretar erros da ordem 0,4% e 0,2% na converso de qualquer unidade de presso para a altura de coluna de mercrio e de gua respectivamente. A tabela de converso de unidade citada no anexo B tem como referncia: Acelerao da gravidade normal ( gN = 9,80665 m/s2) Massa especfica do mercrio a 0C e presso atmosfrica padro (101325 Pa): o Hg = 1,359508 x 104 kg/m3 Massa especfica da gua a 4C e presso atmosfrica padro (101325 Pa): H2O = 1,000000 x 103 kg/m3 7.17 Valor de uma diviso Diferena entre os valores correspondentes a duas marcas sucessivas da faixa de escala do instrumento. 7.18 Resoluo Menor diferena entre indicaes de um dispositivo mostrador que pode ser significativamente percebida. 8 CONDIES GERAIS Este documento resultado do trabalho da Comisso Tcnica de Presso (CT-09). Embora o documento no se constitua um requisito para a acreditao, ele contm informaes relevantes para a elaborao e avaliao de procedimento de calibrao de medidores analgicos de presso. A realizao da calibrao dos medidores analgicos de presso (vacumetro, manovacumetro e manmetro) tem como base a norma NBR 14105. Este documento complementa esta norma, com alguns outros parmetros adicionais necessrios na calibrao dos medidores analgicos de presso. 9 TIPOS DE INSTRUMENTOS Os medidores de presso so divididos em dois grandes grupos: medidores fundamentais e medidores indiretos. Os medidores fundamentais medem presso em funo da definio da realizao da grandeza. Os medidores indiretos medem a presso em funo de uma propriedade fsica. No grupo dos medidores fundamentais encontram-se o manmetro de coluna lquida, barmetro de coluna de mercrio e a balana de presso. No grupo dos indiretos encontram-se os medidores analgicos e digitais (manmetros, vacumetros, barmetros) e os transdutores de presso.


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9.1 Balana de presso Instrumento que mede presso a partir do equilbrio entre as foras provenientes da presso de um fludo aplicada a um mensurando e das massas que agem em um pisto situado no interior de um cilindro. 9.2 Medidor analgico de presso (manmetro, vacumetro, manovacumetro) Medidor que utiliza um elemento elstico, o qual sensvel mecanicamente a uma presso e indica esta grandeza em um mostrador por intermdio de um ponteiro sobre uma escala. 9.3 Medidor digital de presso (manmetro, vacumetro, manovacumetro). Medidor que fornece uma indicao de presso na forma digital, em unidade de presso. 9.4 Transdutor de presso Medidor que fornece um sinal de sada na grandeza eltrica que tem uma correlao determinada com a presso de entrada. 10 CONDIES AMBIENTAIS As calibraes devem ser realizadas a uma temperatura de (20 2) C e umidade relativa do ar de (50 20) % e isentas de vibraes. Recomenda-se ao laboratrio que, em funo de servio especfico, necessitar de uma variao menor que 2C, utilize seu procedimento interno. No caso de calibrao em campo, a variao da temperatura ambiente no deve exceder 4C. 11 RECOMENDAES PARA CALIBRAO DE MEDIDOR ANALGICO DE PRESSO Instrumento N. mnimo de pontos Classes A4, A3 e A2 10 pontos de 10% em 10% do limite superior da faixa nominal Classes A1, A, B, C e D 5 pontos, preferencialmente de 25% em 25% do limite superior da faixa nominal Condio da calibrao Padro para calibrao do instrumento (*)

Manmetro e vacumetro analgicos

2 ciclos (no mnimo)

- Balana de presso; - Padro cuja classe de exatido seja 4 vezes melhor que a do instrumento a ser calibrado.

* Em todos os casos, recomenda-se que seja analisada a relao exatido do padro e do instrumento a ser calibrado.


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12 PREPARAO 12.1 Limpeza Antes da calibrao importante que o instrumento esteja totalmente limpo e isento de impurezas que possam causar algum dano ao padro. Para isto, inserir no Bourdon do instrumento, por intermdio de uma seringa, lcool isoproplico, por exemplo, at que esse fluido saia livre de qualquer impureza. Observar se o instrumento utilizado para a medio de presso de oxignio. Neste caso, calibrar o instrumento num sistema cujo fluido gua, ar ou nitrognio. 12.2 Posicionamento do instrumento Quando informado pelo cliente, posicionar o manmetro/vacumetro/manovacumetro na sua posio de trabalho (vertical ou horizontal), no padro definido para a calibrao. 12.3 Medio do desnvel entre o padro e o instrumento sob calibrao Medir o desnvel entre o padro e o instrumento (de acordo com a Figura 1) indicando se o padro est acima ou abaixo do medidor.

Instrumento Padro Padro h>0 h100

Incerteza expandida

-

k=2 95,45%

-

-

0,08

>100

*Distribuio retangular ou distribuio triangular. Caso haja interpolao usa-se 3; quando a indicao for inteira (ponteiro sobre a marca da escala), pode-se adotar 6. ** Padro de presso do tipo indireto (ver anexo B). *** Ver item 14.


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ANEXO D TIPOS DE ESCALAS DE MEDIDORES ANALGICOS DE PRESSO

Faixa de escala comum

Faixa de escala expandida 0 a 10

Faixa de escala de zero suprimido


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ANEXO E TABELA DE CONVERSO DE UNIDADES = 1Pa = (N/m2) 1 bar = (*) 1 psi = (*) 1 kgf/cm2 = (*) (**) 1 mm Hg = (*)(**) 1 in Hg = (*)(***) 1 m H2O = (*)(***) 1 in H2O = Pa (N/m2) 1 1,00000 x 105 6,894757 x 103 9,806650 x 104 1,333222 x 102 3,386384 x 10 3 9,806650 x 10 3 2,490889 x 10 2 bar 1,000000 x 10-5 1 6,894757 x 10-2 9,806650 x 10-1 1,333222 x 10- 3 3,386384 x 10 2 9,806650 x 10 2 2,490889 x 10 - 3 (*) psi 1,450377 x 10-4 1,450377 x 10 1 1,422334 x 10 1,933675 x 10- 2 4,911534 x 10 1 1,422334 3,612729 x 10 2 (*) kgf/cm2 1,019716 x 10-5 1,019716 7,030696 x 10-2 1 1,359508 x 10- 3 3,453150 x 10 -2 1,000000 x 10 -1 2,540000 x 10 - 3 (*) (**) mm Hg = Torr 7,500627 x 10-3 7,500627 x 102 5,171500 x 10 7,355602 x 102 1 2,540000 x 10 7,355602 x 10 1,868323 (*)(**) in Hg 2,953003 x 10-4 2,953003 x 10 2,036024 2,895906 x 10 3,937008 x 10- 2 1 (*)(***) m H2O 1,019716 x 10-4 1,019716 x 10 7,030696 x 10-1 1,000000x 10 1,359508 x 10- 2 3,453150 x 10 1 1 2,540000 x 10 - 2 (*)(***) in H2O 4,014531 x 10-3 4,014631 x 102 2,767990 x 10 3,937008 x 102 5,352394 x 10- 1 1,359508 x 10 3,937008 x 10 1

2,895906 7,355602 x 10 - 2

Observaes 1.(*) g = 9,80665 m/s2( acelerao normal da gravidade) 2.(**)Hg = 1,359508x104kg/m3 (massa especfica do mercrio a 00 C e submetida a uma presso baromtrica de 101325 Pa) 3. (***) H2O = 1,000000x103kg/m3(massa especfica da gua a 4o C e submetida a uma presso baromtrica de 101325 Pa) ________________________

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