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LIVRO CALIBRAÇÃO

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Índice analítico

SCOPO..............................................................................................................01INTRODUÇÃO...................................................................................................031. REQUISITOS DE CALIBRAÇÃO..................................................................1.1.Padrão de gestão da qualidade ..................................................................1.2.Rastreabilidade............................................................................................1.3.Documentação de Calibração......................................................................

1.3.1. Validade da Calibração..................................................................2. SERVIÇOS METROLOGIA E CALIBRAÇÃO .............................................132.1.Cooperação Internacional............................................................................

2.1.1. Metrologia Legal............................................................................2.1.2. Metrologia.....................................................................................2.1.3. acreditação....................................................................................

2.2.Nacional de medição padrão laboratórios ................................................. 172.3.Comerciais serviços de calibração ............................................................ 17

2.3.1. Laboratórios Acreditados.............................................................. 2.3.2. Não credenciados serviços de calibração e laboratórios ............18

2.4.Na casa de calibração.................................................................................18 2.4.1. Organização e gestão .................................................................18 2.4.2. documentação técnica..................................................................2.4.3. Escolher o equipamento de referência ........................................19

3. ATIVIDADES DE CALIBRAÇÃO................................................................. 213.1.O que devemos fazer com os resultados de calibração? .......................... 21 3.2.Escolhendo o método de calibração ......................................................... 23

3.2.1. Quando a calibração é necessária...............................................3.2.2. Calibração de laboratório e de campo......................................... 24 3.2.3. Ponto campo verificando ............................................................

3.3.Determinar o intervalo de calibração ......................................................... 29 3.3.1. Alongamento do intervalo de calibração ..................................... 30 3.3.2. Encurtando o intervalo de calibração ......................................... 30

3.4.Escolhendo pontos de calibração............................................................... 31 3.5.Métodos de calibração pelo usuário .......................................................... 31

3.5.1. O equilíbrio da Temperatura......................................................... 3.5.2. Estabilização e Amostragem.........................................................3.5.3. Estimativa da Incerteza................................................................ 3.5.4. Apresentando os resultados.........................................................

4. CALIBRAÇÃO NA PRÁTICA...................................................................... 37 4.1.Calibração de Umidade.............................................................................. 37

4.1.1. Escolher o equipamento de referência ....................................... 37 4.1.2. Calibração da Umidade relativa do ar ........................................4.1.3. Calibração de temperatura do ponto de orvalho......................... 50

4.2.Calibração de Temperatura ...................................................................... 54 4.2.1. ITS-90 Escala de temperatura.....................................................4.2.2. Escolher o equipamento de referência ....................................... 56 4.2.3. Calibração de métodos de temperatura ..................................... 63

4.3. Calibração de Pressão.............................................................................. 66 4.3.1. Escolher o equipamento de referência ....................................... 68 4.3.2. Calibração de métodos de pressão ............................................ 72

5. SERVIÇOS Vaisala CALIBRAÇÃO .......................................... ..................75

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APÊNDICE A: TERMINOLOGIA.......................................................................79APÊNDICE B: ABREVIATURAS .....................................................................

APÊNDICE C: cálculo de incerteza........................................ .....................107

REFERÊNCIAS...............................................................................................

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SCOPO

No mundo de hoje guiada pelo conhecimento que queremos compreender e controlar as coisas com base em dados reais. Realização de medições com equipamentos de medição é uma parte dessa busca em vários campos. No entanto, ter equipamentos de medição no local é apenas uma parte da imagem. Um deve sempre se certificar de que os dados produzidos pelos equipamentos de medição é confiável e precisa. Naturalmente, a medição do equipamento também deve caber a finalidade e ser utilizados de uma forma correta.Este livro foi escrito para ajudar os leitores com as medidas que executam. A intenção é ajudar os leitores e suas organizações determinar o mais adequado atividades que garantem a qualidade de suas medidas. Esperamos que este livro forneça aos leitores com um quadro em que para colocar as suas próprias atividades. Este livro serve como uma introdução genérica à calibração. Discutimos a lógica, calibração e os fatores que afetam a necessidade de calibrar. O livro também fornece algumas informações específicas sobre a calibração de umidade relativa, ponto de orvalho temperatura, temperatura e pressão barométrica.

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INTRODUÇÃO

Que horas são?

É uma pergunta simples, mas a resposta não é tão simples. Que horas são exatamente e como é que você sabe? A maioria das pessoas são usados para calibrar e ajustar os seus relógios sempre quando necessário. Padrões de trabalho (relógios, por exemplo) são visíveis em quase toda parte e fazendo uma calibração de comparação é fácil e quase um ato inconsciente. Se o relógio tem à deriva, nós ajustá-lo de acordo com a referência que nós confiamos. Um tempo oficial é muitas vezes disponível através da televisão ou da Internet. Calibração e ajuste contra o tempo oficial nos dá a rastreabilidade de tempo. Imagine como o mundo iria funcionar se não tivéssemos uma fonte comum para o tempo? Todo mundo teria a sua própria interpretação de tempo. Trens e aviões deixaria pela definição de época, as empresas operacionais usam, e os passageiros seria ou pegar ou perder seu transporte, dependendo do tempo em seus relógios de pulso. Então, talvez a calibração não é um tema tão difícil. Nós realmente à fazemos na nossa vida privada e a vida profissional o tempo todo, e isso é importante, não é?

O Sistema Internacional de Unidades (SI)

Do ponto de vista global de todas as medições são baseadas na globalmente consensual Inter-Sistema Nacional de Unidades (SI). Isto assegura que utilizamos as mesmas quantidades, e que as medições realizadas com vários tipos de equipamentos em vários locais são comparáveis. Quanto mais somos do Sistema Internacional de Unidades (SI) da maior incerteza que temos na medida em termos de precisão absoluta. Para saber mais, visite o site do Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) http://www.bipm.org/en/si/

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Por que as medições são necessárias?

As coisas são medidas para a informação da medição não fornece, para os razões de medição propriamente ditos. O fator-chave sobre a medição é entender quando se É importante conhecer verdadeiramente a confiabilidade dos resultados da medição. O valor da informação determina os requisitos para metrológica adequada processos de confirmação. Estes requisitos de influenciar a escolha do acto-mento equipamento e práticas de calibração. Como, então, definir o valor da informação obtida? Ela vem porque você precisar de informações a medida proporciona. A seguir estão alguns exemplos.

Resultados da medição ter alta Econômico Impacto Exemplo: A execução de um processo de parâmetros são bem conhecidos. A diferença de temperatura de 0,1 ° C a partir do ideal de 48 ° C produz 1% processo mais inaceitável resultado (sucata, por exemplo). É bastante fácil para o cálculo do efeito financeiro do erro na medição. O exemplo acima também é bom para explicar a importância da rastreabilidade. O temperatura óptima do processo deverá basear-se uma temperatura não conhecido, apenas com base no valor indicado de um termómetro particular. O conhecimento das condições de processo óptimas devem ser baseados em medições rastreáveis. Isto é extremamente importante no caso em que o termómetro falha e necessita de ser substituída o por um novo. No comércio em termos de volume o impacto econômico é simples: Se você medir incorretamente, você também fatura incorretamente e também pode acabar com as discussões caras com o seu cliente.

Página 106 Introdução Legislação ou autoridades indústria Outras Pode exigir a medição Se você comprar batatas para o jantar ou gasolina para seu carro, as empresas que vender seus produtos em volume de carga são necessários para verificar suas instrumentações que funcionam como base para a sua facturação. Isso protege os direitos do consumidor de obter o corrigir volume de produto, mas também o fornecedor está recebendo o dinheiro para tudo fornecido. Há também diversas normas e regulamentos específicos do setor que dão conselhos e às vezes requisitos diretos para calibração.

Página 11Introdução 7 Resultados da medição estão ligados a Segurança, Saúde ou Riscos Ambientais Medidas podem estar no local para proteger os trabalhadores de saúde ocupacional perigos. Existem diversas quantidades mensuráveis, como concentrações tóxicas para gases diferentes. Por exemplo, as condições de trabalho devem ser mantidos dentro de certos limites. Medições confiáveis nesta área são compromissos de vital importância e não

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deve ser feita. Um exemplo de um risco para a saúde é a fabricação de alimentos. O produto deve ser esterilizado em determinadas temperaturas para matar as bactérias. As medições para provar isso devem ser fiáveis. Muitos de saúde, segurança e ambientais relacionados com o risco medições também são necessários por padrões da legislação ou da indústria. Resultados de medição são utilizados para obter Resultados de Pesquisa Os pesquisadores estão trabalhando na criação de novo conhecimento. No mundo científico um dos os fatores-chave é para obter os resultados desejados, mas também para compreender por que e como os resultados são conseguidos. Em muitos campos de pesquisa do ambiente e processo condições, bem como os resultados finais, são medidos e documentados. Após uma série de testes e ensaios, grandes quantidades de dados são analisados para compreender vários fenômenos e as relações entre eles. Como todos os testes não são facilmente reproduzível, é bastante claro que falsas premissas (como resultados de medições defeituosas que são pensados para ser ) correto pode comprometer toda uma pesquisa. Na pesquisa, a calibração desempenha um papel vital antes, durante e após os testes. Produção distribuída Se você produzir produtos em vários locais, é importante o uso de configurações ideais para o maior rendimento possível e de qualidade em todos os locais. Se determinadas localizações ou máquinas têm problemas com uma configuração que funciona bem em outras, é possível que os resultados da medição não são iguais.

Página 128 Introdução E se os seus subcontratados enviar componentes mecânicos que não cabem para onde eles deveriam? Operando com tolerâncias apertadas exige que todos os participantes da cadeia de ter calibrado equipamento. Caso contrário, você acaba ajustando, levando um pouco longe, então as coisas começam a se encaixar. Mas o que acontece quando você decidir mudar subcontratados? Você começa tudo de novo. Uma empresa de panificação tentou cozer o pão popular em outra receita bakery.The é o mesmo, as matérias-primas utilizadas são as mesmas, e o forno foi definida como a mesma temperature.However, o sabor e estrutura do pão não era o same.This Poderia ser, pois, a informação de medição a partir das escalas eram diferentes, e os sensores de temperatura que controlam os fornos foram mostrando valores diferentes.

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Tradicionalmente, indústrias de processo iria tentar atingir o resultado final desejado por tentativa e erro, a alteração de vários parâmetros, até o resultado final é acceptable.If o equipamento de medição é calibrado adequadamente, e os resultados são tomados em conta quando se utiliza as receitas, os resultados desejados podem ser alcançados imediatamente. Para colocar uma calibração eficaz sistema no lugar que você tem que: Compreender o valor de informação das medições fornecer. Identificar a sua medição equipamento. Estabelecer processos adequados para a calibração de sua medição equipamento. Práticas de calibração em um Nutshell

Página 131. Requisitos de calibração 9 1. Requisitos de calibração Requisitos para sistemas de calibração são geralmente definido localmente pela legislação e regulamentos, as expectativas do cliente, ou próprias necessidades internas. No caso dos requisitos legalmente definidos, o sistema de calibração deve ser projetado para cumprir esses requisitos. No caso de as expectativas dos clientes ou próprias necessidades internas devem ser cumpridas, há Padrões de Qualidade vários Gestão (SGQ) de que para escolher. Algumas elas são: ISO 9000:2000, QS 9000, ISO / TS 16949:2002 e Boas Práticas de Laboratório (GLP). Estas estado todos os requisitos mínimos e orientação para a manutenção de equipamento de medição. Sob o SGQ selecionados a medição do sistema de manutenção de equipamentos e sistema de calibração real é construído. No caso mais eficaz sistema de medição de manutenção de equipamentos é necessário o ISO 10012, ANSI / NCSL Z540 ou ISO / IEC 17025 é selecionado. 1.1. Padrões de Qualidade de Gestão Normas de Gestão de Qualidade, como ISO 9000:2000, QS 9000, ISO / TS 16949:2002 e Bom Laboratório de Prática (GLP) todo o estado os requisitos mínimos para a manutenção de equipamento de medição. ISO10012 Medição Sistemas de Gestão - Requisitos para Medição Processos e equipamentos de medição é projetado especialmente para equipamentos de medição manutenção. ISO / IEC 17025 Requisitos Gerais para a Competência de ensaio e calibração Laboratórios, é um laboratório de acreditação padrão usado mundialmente. ANSI / NCSL Z540 Requisitos gerais para laboratórios de calibração e medição e

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Equipamentos de Teste, é um laboratório de acreditação padrão usado alternativamente nos EUA. Sistemas de MIL-STD-45662A calibração Requisitos, foi cancelada em 27 de fevereiro 1995 e ISO 10012 ou ANSI / NCSL Z540 é preferível se estes requisitos se aplicam.

Página 1410 1. Requisitos de calibração 1.2. Rastreabilidade Cada provedor de serviços de calibração deve manter uma cadeia de rastreabilidade eficaz. Em Pelo menos, o padrão primário deve ser calibrado com um laboratório externo e, em seguida, utilizados para a calibração. Caso o serviço de calibração mantém funcionando padrões, todos eles devem ser calibrados usando padrões primários, incluindo todos os medidas de apoio. Por exemplo, a temperatura de equilíbrio de pressão é medida e a temperatura correcção é utilizada para o cálculo da pressão. O termómetro usado para medir esse valor deve ser calibrado. Outro exemplo é a medição da pressão de saída analógica transmissor com multímetros. O multímetro deve ser calibrado. Para cumprir a definição de rastreabilidade todas estas medições devem também ter válido estimativas de incerteza. Exemplo de cadeia de rastreabilidade

Página 151. Requisitos de calibração 11 1.3. Documentação de calibração Em todos os de QMS da gestão de equipamento de medição baseia-se na regularidade calibrações em intervalos predefinidos, incluindo um sistema de documentação pelo qual isso pode ser provado. Este sistema de documentação deve conter como mínimo: 1. Organização, gestão Responsabilidades, descrições de cargos, planos de formação e registros de treinamento Gestão de plano de revisão e registros das reuniões 2. Registre-se de equipamentos de medição Cada equipamento de medição deve ser identificável, o que significa algum tipo do sistema de numeração acoplado ao equipamento Registo deve conter a história do equipamento e o tempo para o próxima calibração 3. Arquivos contendo certificados de calibração emitidos. Os certificados devem ser armazenado para o tempo documentado no SGQ. 4. Procedimentos para equipamentos de medição com defeito 5. Procedimentos para receber feedback de clientes, as queixas problemas, corretiva e ações preventivas 6. Plano de qualidade da auditoria e registros de auditorias anteriores, resultados e corretivas ações Pergunte para a incerteza na encomenda de calibração Alguns serviços de calibração comerciais não incluem estimativas de incerteza em certificados de calibração, se não

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encomendados serviços de calibração separately.Some não são capazes de calcular incerteza no all.One deve sempre considerar a competência desses serviços.

Página 1612 1. Requisitos de calibração Validade da Calibração Certificado de calibração apresenta o desempenho do equipamento de medida em o tempo de calibração e das condições durante a calibragem. Após a calibração, o equipamento deve ser vedado para proteger a integridade do ajustes de calibração. Intervalo de recalibração O procedimento para determinar o intervalo de recalibração deve ser definido em o SGQ. O intervalo de recalibração deve ser registrada na mensuração sistema de equipamentos de manutenção para cada equipamento de medição. Cada equipamento de medição deverá ter uma etiqueta que indica a próxima calibração data. O laboratório de calibração podem fornecer este se acordado com o cliente. Deve haver procedimentos do SGQ sobre como lidar com e remover o equipamentos de medição do serviço quando a calibração está vencida, ou se o etiqueta de calibração ou selo de calibração estão quebrados ou faltando. Deve haver procedimentos no SGQ de modo a utilização dos mais exigentes medições é garantido. Exemplos: Continuamente através de dois dispositivos de medição independentes e comparando as leituras Comparação periódica de uma unidade de processo com um padrão de trabalho (spot verificação).

Página 172.1. Metrologia e Calibração Serviços 13 2.1. Metrologia e Calibração Serviços Tradicionalmente, metrologia, foi organizado pelos usuários de áreas específicas. As medições relacionada ao comércio e segurança têm estado sob metrologia legal e regulamentada pelo local legislação. O objetivo da metrologia legal tem sido o de garantir resultados de medição corretas no comércio para proteger os clientes. Metrologia científica foi desenvolvida livremente em institutos de pesquisa ao fazer física pesquisa, a fim de desenvolver métodos de medição mais precisos e equipamentos. Além destes dois "caminhos" sempre houve cooperação metrologia diferente por dentro organizações. Como exemplo a Organização Meteorológica Mundial (OMM) tem desenvolvido e normalizado o equipamento de medição e de técnicas relacionadas observações meteorológicas. A base da metrologia moderna é definida na Convenção do Metro, que é uma diplomático tratado que dá autoridade para a Conferência Geral de Pesos e Medidas

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(CGPM), o Comitê Internacional de Pesos e Medidas (CIPM) e da Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) para agir em questões do mundo metrologia, nomeadamente no que respeita a demanda por padrões de medição de sempre aumentando a precisão, escala, diversidade, e da necessidade de demonstrar a equivalência entre padrões nacionais de medição. A espinha dorsal da metrologia é o Sistema Internacional de Unidades (SI). Organizações de metrologia são construídas para manter e melhorar o Sistema Internacional de Unidades (SI) e fornecer uma medição precisa e serviços de calibração. O Sistema Internacional de Unidades (SI) é mantido pelo BIPM (Bureau Internacional de Pesos e Medidas) em França. A tarefa do BIPM é assegurar a uniformidade em todo o mundo de medidas e sua rastreabilidade ao Sistema Internacional de Unidades (SI). Laboratórios nacionais representam o nível de metrologia topo. Eles são responsáveis pela manter e desenvolver a rastreabilidade e para fornecer a mais alta precisão calibrações. Serviços de calibração credenciados e outros são, então, fornecer a rastreabilidade para os usuários.

Página 1814 2.1. Serviços de Metrologia e Calibração Cooperação Internacional Metrologia Legal Metrologia legal cobre todos os procedimentos legislativos, administrativos e técnicos estabelecido pelo ou referenciados pelas autoridades públicas. Ela abrange também todos os procedimentos implementadas em seu nome, a fim de especificar e garantir, de regulamentar ou forma contratual, a qualidade adequada e credibilidade das medidas relacionadas os controlos oficiais, comércio, saúde, segurança e meio ambiente. A Organização Internacional de Metrologia Legal (OIML) é uma organização intergovernamental Organização do Tratado de coordenação metrologia legal. O Bureau Internacional de Metrologia Legal (BIML) é a secretaria e sede da OIML, assegurando tanto o dia-a-dia das atividades e planejamento de ações mais prazo. OIML desenvolveu uma estrutura técnica mundial que fornece aos seus membros diretrizes metrológicas para a elaboração de requisitos nacionais e regionais sobre o fabricante e utilização de equipamentos de medição para metrologia legal aplicações. Regionalmente, a metrologia legal é coordenado pela Ásia-Pacífico Fórum Metrologia Legal (APLMF), Cooperação Euro-Asiática de Instituições Nacionais de metrológicas (COOMET), Fórum Euro-Mediterrânico de Metrologia Legal (EMLMF), Cooperação Europeia no jurídica metrologia (WELMEC), Sistema Interamericano de Metrologia (SIM), e do Sul

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Comunidade para o Desenvolvimento Africano (SADCMEL). Os organismos nacionais de metrologia legal implementar a metrologia legal.

Página 192.1. Metrologia e Calibração Serviços 15 Metrologia Institutos nacionais de metrologia (NMI) são essenciais quando provar a uniformidade de medidas e sua rastreabilidade ao Sistema Internacional de Unidades (SI). Atualmente, em 2006 64 institutos de 45 Estados-Membros 18 Associados do CGPM e duas organizações internacionais que estão cobrindo mais 101 institutos designados pelos organismos signatários assinaram Acordo de Reconhecimento Mútuo os chamados (CIPM MRA) para nacional padrões de medição e de calibração e medição certificados emitidos por NMI é. Para ser um membro da ARM, a do MNI tem que provar sua capacidade técnica por participar em chamadas comparações de chaves. BIPM mantém base de dados de toda a NMI incluindo os intervalos de medição e incertezas aprovado.

Página 2016 2.1. Serviços de Metrologia e Calibração Sistemas de acreditação são desenvolvidos para o reconhecimento global de laboratórios e de inspeção instalações, facilitando assim a aceitação de dados de ensaio, de controlo e de calibragem que acompanha mercadorias através das fronteiras nacionais. ILAC (International Laboratory Accreditation Cooperation) e IAF (International Accreditation Forum, Inc.), são os principais organizações de cooperação global dos organismos de acreditação de laboratório e inspeção trabalhando estreitamente com a ISO (International Organization for Standardization). EA (European Accreditation) na Europa, NVLAP (National Laboratory Voluntário Programa de Acreditação) na América do Norte e APLAC (Asian Pacific Laboratory Accreditation Cooperation) na Ásia são os principais organizações regionais de coordenação. Estas organizações desenvolver regionalmente o sistema de credenciamento com o nacional organismos de acreditação por chamados Acordos Multilaterais (MLA), que fornecem um meio de bens e serviços para cruzar fronteiras regionais e fronteiras em todo o mundo. O que é o Processo de Acreditação? Um relatório de ensaio, relatório de inspeção, ou um certificado emitido por um organismo acreditado em um país é reconhecido como equivalente a um relatório ou um certificado emitido por um organismo acreditado em qualquer um dos países signatários reconhecem os corpos MLA.Accreditation que operam de forma equivalente e que eles entregam credenciamentos equivalente, que dá o mesmo nível de competência

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e confiança. O MLA faz acreditação um "passaporte" que facilita o acesso internacional mercados, através da cooperação com ILAC (International Laboratory Accreditation Co- operação) e IAF (International Accreditation Forum). Acreditação

Página 212.1. Metrologia e Calibração Serviços 17 2.2. Nacional de Medição Padrão Laboratórios Laboratórios nacionais de medição padrão são normalmente situado sob o do NMI ou podem ser laboratórios contratados. Normalmente Nacional de medição padrão Labo- ratórios são responsáveis por fornecer e organizar serviços de calibração necessários sociedade local. Os serviços de calibração dos laboratórios de medição nacionais padrão podem ser limitado a calibração de maior graduação padrões primários. 2.3. Comerciais Serviços de Calibração Laboratórios acreditados trabalhar de acordo com a norma ISO / IEC 17025 (ANSI / NCSL Z540 pode ser utilizado também nos EUA) e da competência dos laboratórios é assegurada por terceiros acreditação. Os certificados emitidos por laboratórios acreditados são amplamente aceitos pela MLA está escrito entre as organizações de acreditação. APLAC MRA (Ásia-Pacífico Credenciamento de Laboratórios Co- operação): + NATA (Austrália) + SCC, CASEAL (Canadá) + CNAL (China) + IAS (Hong Kong, China) + NABL (Índia) + KAN (Indonésia) + JAB, IA JAPÃO (Japão) + KOLAS (Coréia) + DSM (Malásia) + IANZ (Nova Zelândia) + SAC-SINGLAS (Singapura) + TAF (Taipé Chinês) + DMSC, TLAs / TISI (Tailand) + A2LA, IAS, NVLAP (EUA) + BOA / VILAS (Vietnã) + EMA (México) + BPSLAS (Filipinas) EA MRA (cooperação europeia de Credenciamento para Calibração e testes: + NATA (Austrália)

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+ BMWA (Áustria) + BKO (Bélgica) + CGCRE / INMETRO (Brasil) + CAI (República Checa) + DANAK (Dinamarca) + FINAS (Finlândia) + COFRAC (França) + DKD, DACH, DAP, DATech (Alemanha) + ESYD (Grécia) + Inab (Irlanda) + ISRAC (Israel) + SINAL, SIT (Itália) + A2LA (EUA) + IANZ (Nova Zelândia) + RvA (Holanda) + NA (Noruega) + PCA (Polónia) + Renar (Roménia) + SNAS (Eslováquia) + SA (Eslovénia) + SAC-SINGLAS (Singapura) + Sanas (África do Sul) + ENAC (Espanha) + SWEDAC (Suécia) + SAS (Suíça) + UKAS (UK) Outros: + OAA (Argentina) + ONARC (Cuba) + NLAB (Egito) Um membro da ILAC MRA (International Laboratory Accreditation Cooperation / Acordo de Reconhecimento Mútuo) * Fonte: site da ILAC (ht p :/ www.ilac.org/) em Janeiro de 2006 Signatários do ILAC MRA, a Vaisala acreditações marcadas com cor vermelha

Página 2218 2.1. Serviços de Metrologia e Calibração Não-credenciados e Serviços de Calibração Laboratórios Serviços não acreditados de calibração são os principais prestadores de serviços que contêm A maioria dos fabricantes de medição de calibração de equipamentos e serviços de grandes quantidade de serviços de calibração comerciais. Sem o credenciamento da competência destes serviços não está provado e antes usar a competência deve ser confirmado por auditoria do serviço. 2.4. Na Casa de Calibração Às vezes é prático manter um sistema de calibração em casa. Este pode ser o caso se o equipamento de medição é difícil de transferir (calibração no local) ou

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quando a quantidade de equipamento é calibrado elevada. Para configurar um sistema de calibração interna, uma organização adequada deve ser fundada. A organização pode conter apenas uma pessoa ou um departamento inteiro com gestão e pessoal de calibração. Em qualquer caso, os direitos do pessoal deve ser gravado e treinamento adequado fornecido. Organização e Gestão Um simples em casa função de calibração pode ser apenas uma pessoa nomeada para o tarefas de calibração. Em grandes organizações a estrutura da organização, gestão, responsabilidades, descrições de cargos, planos de formação e registros de treinamento devem ser documentada. Estes documentos também deve conter: Procedimentos para equipamentos de medição com defeito Procedimentos para receber feedback de clientes, as queixas problemas, corretiva e ações preventivas Plano de qualidade da auditoria e registros de auditorias anteriores, os resultados, corretiva e ações preventivas Tempos de retenção de documentos definidos Plano de comparação de calibração e os resultados das comparações anteriores.

Página 232.1. Metrologia e Calibração Serviços 19 Documentação Técnica A documentação técnica deve conter o equipamento de referência, instalações, condições, verificação e manutenção do equipamento de referência. A documentação técnica deverá também conter: Rastreabilidade Cálculos de incerteza Instruções de calibração Estabilidade do equipamento de referência. Escolhendo o equipamento de referência A selecção do equipamento de referência depende da calibração escolhido método e precisão necessária. Algumas considerações são como se segue: Precisão, a referência escolhida deve ser precisa o suficiente para a pretendida calibrações. Intervalo, o intervalo de medição de referência escolhido deve cobrir toda gama necessária. Serviço de calibração, serviço de calibração adequado deve estar disponível. Transporte, a referência não deve ser sensível a ser danificado durante transporte. Usabilidade, a referência deve ser adequado para o uso pretendido e usuário amigável.

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3. Atividades de calibração 21 3. Atividades de calibração O que é necessário para criar um eficaz sistema de medição de manutenção de equipamentos? Planejar e decidir Lista de todos os equipamentos de medição Determinar a necessidade de calibração para cada unidade Escolha o método de calibração e intervalo Identificar cada unidade e seu estado de calibração. Agir conforme o planejado Realizar as calibrações como planejado Manter o registro das calibrações e resultados de calibração Analisar Verifique se os resultados de calibração exigem ações corretivas Ajuste os intervalos de calibração, se necessário Avaliar a eficácia do sistema periodicamente. Hmmm ... Novos instrumentos O que devo fazer? Confira a lista: • Adicionar à lista de equipamentos • Identificar • Escolha o método de calibração • Escolha intervalo de calibração OK. Agora, os instrumentos estão na base de dados.

Página 2622 3. Atividades de calibração OK. Calibração não é necessário. Vou marcar e usá-lo. Nenhuma calibração Este instrumento deve ser calibrado. Eu vou colocar um lembrete para o calendário. Oh! Um ano se passou. Tenho que enviar a instrumento para calibração. Nice! Eu tenho o instrumento de calibração. O que que devo fazer agora? Confira a lista: • lista de equipamentos de atualização • Arquivo do certificado • Verifique a estabilidade • Definir novo lembrete

Página 273. Atividades de calibração 23

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O que devemos fazer com os resultados da calibração? Caso 1: Instrumento está em especificações, sem ajustes: Sem ações. Por favor, verifique a curva de calibração, se houver a correção que deve ser tomada em conta antes de tomar o instrumento em serviço. Caso 2: Instrumento está no caderno de encargos, ajustados: Sem ações. Por vezes, é prático ajustar o instrumento durante cada calibração de cali manter o desempenho ideal. Caso 3: Aparelho não está nas especificações, ajustado: Reduzir intervalo de calibração. Verificar se ela estava a afectar a produção. Verifique simi outro Lar instrumentos. NOTA: Se um instrumento não estiver em especificações repetidamente, mesmo que tenha sido ad- finido, rejeitar o instrumento. Verifique outros instrumentos similares. - 4 - 3 - 2 - 1 0 + 1 + 2 + 3 + 4 0 10 20 30 40 50 60 Tempo [meses] Correção observado Especificação CASO 1 CASO 2 CASO 3

Página 2824 3. Atividades de calibração 3.1. Escolhendo o método de calibração Quando a calibração é necessário A necessidade de calibração é determinado para cada material de medição antes tomados em uso, ou quando a forma de sua utilização é significativamente alterada. Para cada unidade de um dos sistemas de calibração a seguir devem ser escolhidos: Seleção de Método de Calibração Calibração Unidades regime aplicável Calibração periódica

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Para unidades usadas no serviço diário, ao conhecer a incerteza e rastreabilidade é importante Calibração antes do uso para unidades usadas com pouca freqüência ou que não estão na ativa uso, mas mantido como equipamento de reposição Para novas unidades Para as unidades reparadas Calibração, se necessário Para as unidades usadas em outro serviço que a produção, inspeção, reparo ou teste de produtos, mas que podem ser tomados em serviço, se necessário, tais Inspeção antes do uso para as unidades não calibrado, mas que devem ser inspecionados ou ajustado antes do uso (como ajuste do detector null) Nenhuma calibração Para as unidades que não precisam de calibração Laboratório de Calibração e Campo Laboratório de calibração é o método mais preciso usado para calibrar mea- equipamentos surement. Laboratório de calibração proporciona incertezas inferior à da campo de calibração. Efeitos do ambiente são mínimos e o número de factores influenciar a calibragem é reduzida significativamente. Calibração de campo é uma maneira rápida e fácil de verificar equipamentos de medição sem ter de removê-lo da área de processo ou processo, lembrando que tempos de estabilização apropriados são permitidos para ambos o UUC e do padrão de trabalho. Os usuários devem decidir qual é o método mais ideal para sua abordagem e esta seção destacará algumas vantagens e desvantagens de ambos.

Página 293. Atividades de calibração 25 Equipamentos necessários para a calibração de campo Calibração de campo requer um padrão de trabalho como uma referência. Este padrão de trabalho pode ser uma mão ou algum outro equipamento que possa ser utilizado para calibrar a instrumento instalado no processo. O padrão de trabalho só é usado para calibração e não deve ser utilizado em qualquer parte da operação de controlo do processo. Cuidados devem ser tomados quando manusear o armazenamento padrão de trabalho e adequada é necessária para assegurar a sua funcionalidade. Um calibrador pode ser também utilizado no campo para produzir uma calibração de pontos múltiplos. Alguns calibradores são autônomo padrões de referência. Isto significa que não há necessidade para um padrão de trabalho separada. Padrões de trabalho são geralmente calibrado num laboratório de nível mais elevado.

Página 3026 3. Atividades de calibração Vantagens de Calibração em Campo de um ponto

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Calibração de campo oferece ao usuário a capacidade de calibrar o instrumento no lugar. Deixando o instrumento instalado no processo elimina qualquer tempo de inatividade que incorreria ao remover e re-instalar o instrumento do processo. A calibração é feita em um ponto contra o padrão de trabalho, colocando o padrão de trabalho mais próximo da UUC possível. Tempo de estabilização deve ser deixou-se atingir o equilíbrio de temperatura entre o padrão de trabalho e a UUC. Atenção deve ser dada à proximidade do padrão de trabalho para o UUC, gradientes de temperatura, fluxo de ar, diferenças de pressão e outros fatores que poderia influenciar os resultados de calibração. Calibração de um ponto é uma maneira eficaz de manter o desempenho de um sensor para as condições de funcionamento que não variam. Os sensores que estão constantemente mantido a uma temperatura, uma humidade, uma pressão e assim por diante seria casos ideais para um- ponto de calibração. Desvantagens de Calibração em Campo de um ponto Há também desvantagens na calibração de campo que devem ser mencionados. Campo calibrações com o instrumento instalado no processo de limitar a curva de calibração para um único ponto. Muitos processos variam em condições e para a calibração de um ponto limita a curva ao longo de uma pequena porção das condições de operação. ATENÇÃO: Antes de inserir um metro de mão ou de outros padrão em um processo, certifique-se que a operação condições não excedam as suas especificações.

Página 313. Atividades de calibração 27 Vantagens de calibração no campo Multi-Point Utilizando um padrão de trabalho e do gerador ou da câmara, que é capaz de produzir vários pontos permite ao usuário executar multi-ponto de calibração em campo. O diferença entre um ponto de calibração em campo e com vários pontos de calibração de campo é que o UUC deve ser removido a partir do processo. O tempo economizado realização de multi-ponto de calibração de campo à de laboratório a calibração pode ser significativo. Desvantagens de Calibração em Campo Multi-Point Calibração de campo geralmente transporta uma incerteza maior do que a calibração de laboratório calibração. Os custos do trabalho e viajar pode ser significativamente maior do que em laboratório calibrações. Em laboratório, o material de referência são geralmente constantemente disponíveis e vários instrumentos pode ser calibrado simultaneamente. Exemplo de câmara de solução de sal para calibração de instrumentos de umidade

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Página 3228 3. Atividades de calibração Mancha campo Verificação Verificação de mancha é um modo rápido e fácil para determinar o funcionamento adequado de uma unidade. Local verificação não deve ser confundida com a calibração de campo. Eles são muito semelhantes na respeitar que um equipamento de referência é colocado perto do sensor que está a ser verificado e as leituras são comparadas com a do instrumento instalado. Na verificação local tempo de estabilização não é tão crucial como é na calibração de campo e, portanto, tempo utilizado Para controlo é muito mais curto. Uma verificação pontual pode ser visto como um bom complemento para equipamentos de medição manu- manutenção. Por exemplo, se uma unidade é calibrado anualmente num laboratório, que pode ser sujeito de detectar a verificação a cada 3 meses. Orientações deve ser criado antes de começar com a verificação de ponto de instru- mentos. Não deve haver limites pré-estabelecidos para determinar possíveis ações tomadas. Exemplos de possíveis ações Erro Potencial de ação 0% 1% ... Nenhuma ação necessária 1% 3% ... Realize um ponto de calibração de campo 3% 5% ... Executar multi-ponto de campo ou de laboratório de calibração > 5% Unidade precisa ser reparado

Página 333. Atividades de calibração 29 3.2. Determinar o intervalo de calibração A decisão sobre o intervalo de calibração deve ser sempre feita pelo utilizador, no entanto há orientações práticas comuns disponíveis. Intervalo de Calibração Típica O intervalo típico de calibração pode ser escolhido entre os valores dados como exemplo. A variação nos valores de conta os intervalos mais curtos de calibração escolhidos para crítica equipamento e, consequentemente, os valores mais usados para o equipamento não tão crítico. Típicos intervalos de calibração Equipamentos de medição Mês 6

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9 12 24 36 60 Mecânicas medidores de pressão Barómetros de precisão Barómetros Líquido em vidro termómetros Resistivas sensores de temperatura e termoelementos / termômetros Metros ponto de orvalho Metros de umidade Ativos medidores elétricos Passivas medidores elétricos Equipamentos de medição de comprimento Equipamentos de medição de comprimento com display elétrica intervalo de calibração adequada

Página 3430 3. Atividades de calibração Alongamento do intervalo de calibração Quando o equipamento de medição tem vigilância estabilidade suficiente a intervalo de calibração pode ser prolongado. Alongamento pode ser feito quando há tem sido pelo menos 3 calibrações realizadas num período de tempo de 12 meses e a unidade tem manteve-se dentro da especificação. Antes de alongamento do intervalo de calibração, o utilizador devem assegurar que os intervalos de calibração máximos não foram ultrapassados, ou, que o intervalo de calibração não é alongada para equipamentos críticos. O intervalo de calibração também pode ser prolongado se o equipamento é utilizado com outros mais estável equipamentos de medição ou se o aplicativo permite menor precisão do que os fabricantes especificações conceder para o intervalo de calibração normal. Encurtando o intervalo de calibração Quando o equipamento de medição se afastou mais do que suas especificações permitem, a seguintes procedimentos devem ser realizados: Nos casos em que o desvio é causado por mau uso ou quebra, a causa e culpa deve ser corrigido. Nos casos em que a unidade se afastou sem uma causa clara, a calibração

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intervalo deve ser reduzido para metade do seu comprimento original. Considere se os intervalos de calibração de outros equipamentos similares devem ser reduzido.

Página 353. Atividades de calibração 31 3.3. Escolhendo pontos de calibração A calibração de um ponto é uma calibração local típico. É uma boa estabilidade monitor- ing verificar a ser feita entre calibrações completas. A calibração de um ponto pode ser utilizado para ajustar o equipamento que usa uma correcção do desvio. A calibração completa deve cobrir a faixa de medição, com 5 ou mais pontos igualmente espaçados a fim de verificar a linearidade da unidade. A gama calibrada pode ser menor que a faixa de medição real se o equipamento é usado dentro do limitado alcance. Em tal caso, é uma boa prática de alguma forma a identificar a gama é a unidade calibrada para uma vez que não pode ser utilizado fora do intervalo de calibração. Sensores com histerese deve ser calibrado utilizando crescente e decrescente valores com taxas de variação iguais da quantidade e tempo de estabilização. 3.4. Métodos de calibração por parte do Usuário Há inúmeras maneiras de calibrar equipamentos de medição. Fabricantes de equipamentos de medição desenvolver o que eles podem considerar o melhor método para equipamento específico. Laboratórios de calibração que prestam serviços para todos os equipamentos medição de uma determinada quantidade têm seus próprios métodos de calibração interna. Metrolo- GISTs focar estritamente na calibração desenvolver procedimentos e equipamentos que visam unicamente para conseguir as mais baixas possíveis incertezas. Seja qual for o método escolhido, deve ser baseada em uma compreensão adequada da requisitos em relação à precisão, rastreabilidade e custos. Os usuários de equipamentos de medição que estão interessados em realizar a calibração los- eus deve comprar ou desenvolver seu próprio equipamento de calibração. Purchas- ção de equipamentos de calibragem deve ser considerado um grande investimento. Não só ela pode exigir a capital para o equipamento em si, mas também a necessidade de formação de cálculo pessoal (incluindo back-up pessoal), desenvolvimento de procedimentos, de incertezas e de desenvolvimento de métodos para a calibração do equipamento em si. Este pode exigir muitos recursos e tempo, e deve ser seriamente pensado antes a compra é feita.

Página 3632 3. Atividades de calibração Como lidar com a calibração de equipamento de casa-de calibração em si deve ser pensada também. Como e onde é o padrão de referência calibrado? Calibradores são muito elaborada e irá requerer uma calibração de alta precisão, a fim de manter

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sua precisão especificada. Terceirização da calibração dos padrões de referência é tipicamente uma abordagem ideal. No entanto, a despesa pode ser alta ea reviravolta tempo pode ser longo. Isso significa que o tempo de inatividade para a calibração normal do usuário. Aquisição de equipamentos de medição ainda mais será necessário para que a calibração de quase todo o equipamento de medição em casa. Não pode ser sempre equipamento que requer a calibração de fontes externas. Os usuários podem optar por enviar referências diretamente para um laboratório nacional. Este é o método típico para a gama alta laboratorial. Calibração em um laboratório nacional podem ser muito caros e podem ter um tempo de resposta extremamente longa. A cadeia de rastreabilidade de calibração pode ser muito confuso, especialmente quando mais links são adicionados. Abaixo está um exemplo de uma cadeia de rastreabilidade de umidade instalado e unidades de temperatura. Exemplo de umidade e temperatura de rastreabilidade da cadeia de instrumentos

Página 373. Atividades de calibração 33 Equilibrium temperatura O frequentemente falado "equilíbrio de temperatura" do termo é importante, mas normalmente impossível de alcançar na maioria dos calibrações. Quando o equilíbrio de temperatura ocorre, todos dos componentes do sistema estão à mesma temperatura e fluxos de calor não ocorrer. Normalmente existem geradores de calor elementos no sistema, como motores, eletrônicos, operador ou fontes de luz. Observe também que o calor irradiado do corpo operadores é um elemento de calor produzir. Para minimizar os erros devidos a diferenças de temperatura, o sistema deve ser Deixa-se estabilizar durante um período de tempo suficiente, de modo que todas as partes do sistema atingiram o seu próprio equilíbrio: Garantir que os aparelhos eletrônicos foram alimentado o tempo suficiente para chegar ao seu temperatura nominal de funcionamento. Assegurar que o ambiente (ar condicionado e iluminação) é estável. Nenhum ponto luzes ou sol deve brilhar diretamente na área de medição. O número de pessoas e de variação da área de medição é limitada a um mínimo, e o sistema de medição é protegida do calor produzido pela o operador, se necessário.

Página 3834 3. Atividades de calibração Estabilização e Amostragem Depois de um novo ponto de medição é ajustado o sistema de calibragem e o seu conjunto sensores devem ser estabilizados antes da medição.

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Diferentes partes do sistema de estabilização em diferentes taxas. Todo o sistema deve ser estabilizado antes das medições são feitas. Se apenas a referência é monitorado e verificou-se ser estável, a unidade de acordo com a calibração (UUC) pode ainda não ser estabilizada. Nos casos em que o sistema de medição não é estável, de amostragem deve ser usado para garantir uma boa representação da quantidade a ser medido, e não apenas um único medição em um ponto. O número de amostras deve ser suficientemente grande. Tipicamente dez amostras são adequadas mas se o sistema tem uma grande quantidade de variação, até 100 amostras em um intervalo razoável deve ser levado a cobrir a variação total.

Page 393. Atividades de calibração 35 Estimativa da incerteza A incerteza vem de três fontes principais: a referência utilizada, a unidade de calibração (UUC) em si, e o processo de calibração utilizada. Alguns dos fatores de incerteza são listados abaixo: A incerteza da referência é composta de incerteza de calibração, a longo prazo e de curto prazo, estabilidade e resolução o efeito de grandezas de influência. Incerteza do UUC é composto de repetibilidade, linearidade, histerese e curto prazo, a estabilidade, a resolução e as grandezas de influência. O processo de calibração propriamente dito pode provocar incerteza; como a incerteza do correcção de altura usada em uma calibração da pressão, a uniformidade da temperatura dentro uma câmara climática durante uma calibração de temperatura ou a correção da pressão utilizado em uma calibração de ponto de orvalho. Para mais informações, consulte o Apêndice C.

Página 4036 3. Atividades de calibração Apresentando os resultados Tipicamente, os resultados são apresentados no quadro com a leitura de referência, UUC valores de correção de leitura, (ou de erro) e incerteza. Adicionalmente um gráfico da os resultados podem ser produzidos. Certificado de calibração bom sempre apresenta a seguinte como mínimo: O item calibrado Lugar de calibração e operador Método de calibração e das condições durante a calibração Rastreabilidade dos resultados de medição Fator de resultados de medição, incerteza e cobertura Os resultados antes e depois do ajuste (se ajustado) Número de páginas e assinatura (s). Erro - - Correção de Desvio - Diferença Tenha cuidado na interpretação dos resultados de calibração: Erro de leitura = - Valor de referência

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Correção do valor de referência = - Leitura Desvio ou diferença pode ser calculado de qualquer maneira. Exemplo de certificado de calibração

Page 414. Calibração na Prática 37 4. Calibração na Prática Este capítulo vai olhar para calibração de equipamentos de medição prático para de parente humidade, a temperatura do ponto de orvalho, a temperatura e pressão. 4.1. Calibração umidade Escolher o equipamento de referência O equipamento de referência necessária depende a precisão da medição gama, necessário, e método de calibração escolhido.

Página 4238 4. Calibração na Prática Ar úmido (gás) métodos de geração de Dois Temperatura (2t) Geradores Em dois geradores de temperatura do gás está saturado num saturador. O orvalho temperatura do ponto de saturação é a temperatura corrigida para a pressão possível diferenças entre o saturador e da câmara de medição. Ponto de orvalho temperatura é calculada usando a fórmula 1. 4 Um gerador de duas temperaturas é o gerador de humidade mais precisa e é amplamente utilizado como o equipamento para a realização calibrações de temperatura ponto de orvalho em laboratórios nacionais de medição padrão. 4 O efeito do factor de intensificação é muito pequeno e a incerteza na ponto de orvalho a temperatura, devido à incerteza do factor de melhoria é geralmente insignificante. 7 O gerador de duas temperatura é muito lenta em uso. A temperatura do gerador inteiro é alterado antes de cada ponto de medição, normalmente um ponto de medição por dia é atingido com este gerador. Dois pressão (2p) Geradores Num gerador de pressão de dois, o gás está saturado num saturador a uma pressão mais elevada e, em seguida, libertada a uma pressão mais baixa para a medição. Temperatura do ponto de orvalho é calculada utilizando a fórmula 1. 4 O gerador de pressão duas é mais rápido que o saturador é mantida em constante temperatura e ponto de orvalho a configuração é conseguido através de mudanças de pressão. 7 O efeito do factor de melhoria é significativa e a incerteza ponto de orvalho a temperatura, devido à incerteza do factor de reforço é também significativo.

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7 A gama de medição é limitada como o factor de aumento é conhecida apenas até 2 MPa (20 bar, 290 psi). Nos casos em que o saturador e medição as temperaturas são a 23 ° C e à pressão de medição é de uma atmosfera (1013,25 hPa), o ponto de orvalho temperatura mínima do gerador seria -16 ° C frostpoint ou -17,9 ° C ponto de orvalho.

Página 434. Calibração na Prática 39 Dois combinados de temperatura (2t), dois Pressão (2p) Geradores Na temperatura dois combinados, dois geradores de pressão, a temperatura, quer e pressão do saturador são ajustáveis. Com esta disposição, o intervalo de o gerador pode ser estendido com pressões saturador razoáveis. Ponto de orvalho temperatura é calculada usando a fórmula 1. Estes geradores de usar o mesmo princípio que o gás está saturado num saturador a pressão p sáb. e à temperatura t sáb. e temperatura de ponto de orvalho t d, sab = T sáb. . Ponto de orvalho temperatura na câmara de medição (à pressão p meas ) É então calculada: f (PSAT, td, sáb.) o fator de enriquecimento de gás úmido em PSAT e td, sab ew (td, sáb.) a pressão de vapor saturado de gás úmido em td, sab f (pmeas, td, meas) o fator de enriquecimento de gás úmido em pmeas e td, meas ew (td, meas) a pressão de vapor saturado de gás úmido em td, meas Dividido geradores de fluxo Nos geradores de fluxo dividido, gás seco é separado em duas ou mais vias de fluxo e um um deles é então alimentado através de um saturador. O gás é então medido de uma mistura de gás saturado e seca. Para atingir as temperaturas baixas ponto de orvalho, a mistura pode ser feita várias vezes por adição de mais gás seco no caminho. Isto é chamado de método de diluição. Em intervalos de ponto de orvalho muito baixo, o saturador pode ser substituído por uma diluição

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elemento que produz o fluxo constante de moléculas de água para dentro do fluxo de gás. Em intervalos de ponto de orvalho muito elevados do saturador pode ser substituída por uma evaporação elemento onde a água é aquecida para produzir vapor, que é então adicionado ao gás fluxo. 4 A resposta do gerador de fluxo dividido é rápido. Fórmula 1 ) t ( e ) t, p ( f p p ) t ( e ) t, p ( f meas , D w meas , D meas meas sáb. sáb. , D w sáb. , D sáb. ⋅ ⋅ = ⋅ Fórmula 2 Explicações

Página 4440 4. Calibração na Prática Secas Suprimentos de Gás

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Uma fonte de gás seco é necessário para estes geradores. Diferentes tipos de alta pressão ou secagem do agente dessecante () secadores estão disponíveis. É importante escolher uma fonte que tem uma menor ponto de orvalho que o valor mais baixo ponto de orvalho medido e uma capacidade de fluxo necessários para o gerador. Para evitar a contaminação do saturador de um filtro é recomendada depois do fornecimento de gás. Saturadas Soluções Salinas Este método gera um ar de humidade desejado foram equilibradas com uma solução saturada de ar solução aquosa de sal mantidos a uma temperatura constante no interior de um recipiente fechado. A humidade relativa do ar, no estado de equilíbrio com a solução aquosa saturada de solução de sal é determinada pelo tipo de sal e a temperatura da solução. Ar de uma humidade desejada pode ser gerada por escolher o sal. Exemplo de solução de sal de calibrador

Página 454. Calibração na Prática 41 Câmaras climáticas Uma câmara de clima é geralmente uma câmara com um circulador de ar e de calor e umidade sistemas de controle. Em geral, é fácil de usar e não necessita de ser cheio com líquido. No entanto, estabilidade e uniformidade da temperatura e humidade no interior da câmara geralmente não são tão boas. Referência Equipamento Higrómetros gravimétricos são o equipamento de referência mais precisa. Geradores 2t são comumente usados em laboratórios nacionais. Geradores 2p e 2t/2p geralmente não são classificado como material de referência. Metros ponto de orvalho ou higrômetros de condensação são os mais comumente usados equipamento de referência. Neste metros a amostra de gás é alimentado para a medição câmara onde o elemento sensor é resfriado até orvalho / geada ocorre. O temperatura da superfície é então medido com Pt-100 elemento sensor instalado para o elemento de detecção. 4 Metros ponto de orvalho são equipamentos geralmente estáveis e precisas. 7 Metros ponto de orvalho são bastante lentos na estabilização após mudanças de umidade. 7 Às vezes metros ponto de orvalho não encontrar o ponto de orvalho em tudo e precisa do operador para corrigir o problema.

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7 Na varia de 0 a -20 ° C do orvalho pode ser sob a forma de água ou de gelo, ou a ambos, o que pode causar um erro significativo se ele não é notado. 7 Metros orvalho precisam de limpeza periódica. 7 Metros ponto de orvalho pode precisar de um sistema de refrigeração adicional para o mais baixo pontos de medição. 7 A temperatura do líquido de arrefecimento adicional pode afectar o medidor do ponto de orvalho ler causar erros significativos.

Página 4642 4. Calibração na Prática Comparação dos Geradores e Referências: Geradores Precisão Estabilidade Usar Automa- tização Manutenção Preço 2t gerador 444 444 888 88 4 8 2p gerador ¹ 44 44 8 44 4 8 2t/2p gerador ¹ 4 44 444 44 4 4 Dividido

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fluxo gerador ¹ 4 44 44 44 444 44 Saturado solução de sal 8 4 4 888 4 444 Clima câmara 4 4 44 44 444 8 Referência Metros Precisão Estabilidade Usar Automa- tização Manutenção Preço Gravimétrico higrômetro 444 444 888 888 88 888 Ponto de orvalho metro 44 44 4 4 8 8 ¹

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Em alguns casos, os geradores podem ser utilizados como referências com cuidadosa operação extra e uma separada Equipamento de controlo de monitorar a saída do gerador. 4 Bom ... 444 muito bom 8 Não é bom ... 888 não é adequado ... Informações ¢ Notável ... ponto

Página 474. Calibração na Prática 43 Calibração de Umidade Relativa Umidade relativa (U) Humidade relativa é a razão entre a pressão parcial de vapor de água (pw) à água a pressão de vapor de saturação (PWS), a uma temperatura particular. Ela é medida como um porcentagem: Humidade relativa é fortemente dependente da temperatura. Pressão também altera a umidade relativa do ar. Por exemplo, se um processo é mantido a uma temperatura constante, o humidade relativa aumenta por um factor de dois, se a pressão é dobrada. Outras definições de Umidade: Umidade absoluta (a) Humidade absoluta refere-se à massa de água, em uma unidade de volume de ar húmido a uma dada temperatura e pressão. Geralmente expressa em gramas por metro cúbico (ou grãos por pé cúbico) de ar, que pode ser facilmente confundida com a relação de mistura. Proporção de mistura (r) Proporção de mistura é a razão entre a massa de vapor de água para a massa de gás seco. É adimensional, mas muitas vezes, expressa em gramas por quilograma (ou grãos por libra) de gás seco. É usado principalmente em processos de secagem ou sistemas de ventilação para o cálculo conteúdo de água, quando o fluxo de massa de gás é conhecido. p Fórmula 2 [ ] 100 p

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p RH % umidade lativo Re ws w ⋅ = Fórmula 3

Página 4844 4. Calibração na Prática Pressão de vapor saturado de água (p ws ) A pressão máxima de vapor de água que pode existir, a uma temperatura particular. O Quanto maior a temperatura, o vapor de água mais o gás pode conter. Ponto de orvalho Temperatura (t d ) Ponto de orvalho é a temperatura à qual o ar se torna saturado quando arrefecido e ser- mo começa a condensar, formando o orvalho. Com 100% de umidade relativa a temperatura ambiente é igual à temperatura do ponto de orvalho. Quanto menor a temperatura do ponto de orvalho como com- pared para a temperatura ambiente, menor o risco de condensação e conse- Consequentemente, o mais seco do gás. Ponto de condensação não é dependente da temperatura, mas é afectado por pressão. Frostpoint temperatura (T f ) Se a temperatura do ponto de orvalho está abaixo do congelamento, a temperatura é frostpoint termo por vezes utilizado. Frostpoint temperatura é sempre maior do que ponto de orvalho tempera- tura para a mesma humidade. Isto é porque a pressão de vapor saturado de gelo é menor do que a pressão do vapor de saturação da água. Métodos de calibração de umidade relativa Preparativos Realize uma limpeza química se o sensor tem essa função. Permitir que o sensor de umidade para estabilizar a condições de laboratório. Usando um gerador de ar úmido (Gás) como referência Coloque a UUC para dentro da câmara de um gerador de humidade, ou o fornecimento de ar húmido (gás) gerada por um gerador de humidade no UUC. Isto permite comparar o indi- cados valor do UUC, a fim de calibrar o para o valor do gerador de humidade.

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Página 494. Calibração na Prática 45 ATENÇÃO: Considere a temperatura ea distribuição de umidade e fluxo de ar dentro a câmara, coloque o higrómetro num local eficaz. Prestar atenção para a geração de calor do equipamento que vai ser levada para dentro da câmara ao mesmo tempo. Exemplo: Usando gerador de referência (umidade relativa e ponto de orvalho)

Página 5046 4. Calibração na Prática Usando um medidor de orvalho ou como Higrômetro Referência Medidor de ponto de orvalho Coloque a UUC para dentro da câmara de um gerador de ponto de orvalho, ou o fornecimento de ar húmido (gás) gerada por um gerador de ponto de orvalho para o UUC. Isto permite comparar o indicado o valor do UUC, a fim de calibrar o para o valor do ponto de orvalho e gerador de temperatura. Quando se utiliza um medidor de ponto de orvalho de referência para um parente calibração de humidade, um termómetro de referência é necessária. Conversão de unidade Ao calibrar um medidor de humidade relativa por comparação desta com um medidor de ponto de orvalho, é necessária para converter os valores de ponto de orvalho para valores de humidade relativa. Os valores de temperatura e da pressão na câmara são indispensáveis para cálculo. Fator de enriquecimento [f] é muitas vezes tratada como f = 1. [ ] p Fórmula 3 % 100 ) t ( e ) t, p ( f ) t ( e ) t, p ( f U

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t s t t d s d t w ⋅ ⋅ ⋅ = Fórmula 4

Página 514. Calibração na Prática 47 Higrômetro Colocar ambos UUC eo higrómetro de referência dentro da câmara de humidade gerador, ou o fornecimento de ar húmido (gás) gerado por um gerador de humidade tanto para o UUC eo higrômetro. Isto permite comparar o valor indicado da UUC a o valor do higrómetro referência. Exemplo: Usando higrômetro de referência (UR)

Página 5248 4. Calibração na Prática Consideração antes do trabalho de calibração: Encurtar o tubo de ligação do gerador para o higrómetro, tanto quanto possível. Ao calibrar dois ou mais higrómetros simultaneamente, ligar os tubos de abastecimento de ar húmido proveniente do gerador directamente para cada um higrómetro. Manter as taxas de fluxo constante. Se o ponto de orvalho do ar gerado por um gerador torna-se maior do que o quarto temperatura, aplicar isolamento de calor para o tubo, para evitar a condensação. Calibração de um ponto Em uma calibração de um ponto do sensor de referência e um sensor calibrado são colocados juntos em um ambiente estável. Após estabilização das leituras podem ser tomadas. A calibração de um ponto pode também ser feito num processo em que a referência sensor é colocado perto do sensor UUC em condições reais do processo. No caso da calibração de um ponto é feito em condições de câmara de referência e Cali- Sensor calibrado deve ser protegido de fontes de luz directa, tal como luz ou sol, e estabilização deve ser assegurado com um ventilador de circulação de ar para os sensores. Calibragem total Para executar uma gama completa de calibração de temperatura, umidade controlada e geração

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equipamentos são necessários. Um gerador de umidade, câmara climática ou um sal saturado calibrador solução pode ser utilizada. Num total de calibração, os pontos de medição (geralmente 3 ou mais pontos) são seleccionados igualmente espaçados ao longo da gama de medição e, geralmente, realizado a partir do menor umidade para a maior umidade. Estas medições são então repetidos para trás da maior umidade para o menor umidade.

Página 534. Calibração na Prática 49 Erros comuns Equilíbrio de temperatura não é alcançada No caso de a unidade de acordo com a calibração (UUC) foi recentemente transferida a partir de alguma outra ambiente no ambiente de medição, ele pode não ter tido tempo suficiente para estabilizar a temperatura das condições de medição. Isto pode causar-se a 6% / ° C de erro no valor de humidade relativa. Tempo de estabilização não é suficiente Depois de alterar o valor da umidade da referência, o UUC deve ter sta-suficiente tempo bilização no valor de humidade novo (por vezes, o equipamento pode ter muito resposta diferente ou tempo de estabilização). Histerese não é levado em conta Alguns sensores têm um comportamento de histerese significante. Erros significativos podem ocorrer se as medições são efectuadas por apenas alterando os valores de humidade numa direção. A temperatura ou umidade é medida em uma diferente Localização do que o sensor UUC Ocorrerá um erro se houver uma diferença de temperatura entre o sensor de referência e o sensor UUC.

Página 5450 4. Calibração na Prática Calibração de temperatura do ponto de orvalho Ponto de orvalho temperatura (t d ) E temperatura frostpoint (t f ) São usados para apresentar o quantidade de água em um gás, normalmente ar, mas também em outros gases. Tipicamente menor do t medidos f Os valores variam de -100 a -60 ° C e mais altas t medidos d Os valores variam 60-85 ° C. A temperatura de ponto de orvalho termodinâmico t

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d de ar húmido, a pressão p, e misturando razão r, é a temperatura termodinâmica onde a proporção de mistura r w da saturado ar (contra água) são equivalentes. A correspondência entre a temperatura do ponto de orvalho t d , R e p proporção de mistura a pressão é: e'w (td) pressão de vapor saturado de ar saturado (contra água) à temperatura do ponto de orvalho td e'w (tf) pressão de vapor saturado de ar saturado (contra gelo) a frostpoint temperatura tf Mv massa molar de vapor de água Mamãe massa molar de ar seco xv fracção molar de vapor de água ) t ( e ) t, p ( f ⋅ Fórmula 4 ) t, p ( r r d w = Fórmula 5 ) t, p ( r r d w = Fórmula 5 p

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x p r M M r ) t ( e ou p x p r M M r ) t ( e v um v f w v um v d w ⋅ = ⋅ + = ' ⋅ = ⋅ + = ' Fórmula 6 Explicações

Página 554. Calibração na Prática 51 Métodos de calibração de temperatura do ponto de orvalho Ponto de orvalho de calibração de temperatura é uma calibração de comparação típica em que o

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leitura do UUC é comparado com o valor de referência, ou gerador de referência metros, a temperaturas seleccionadas ponto de orvalho. Preparativos Antes da calibração do sistema de medição, deve ser purgada de vapor de água. Geralmente, isto é feito através de lavagem com o sistema de gás seco. O processo de secagem pode ser acelerada por aquecimento da tubagem durante a lavagem. O sistema de medição, tubagens e acessórios tem de ser de um material apropriado para a faixa de medição. Para os menores orvalho, use eletropolido mancha- tubo de aço com menos um número mínimo de acessórios, de preferência soldadas cone- ções ou vazamento livres tipos de montagem. Se a temperatura do ponto de orvalho medido é próximo da temperatura ambiente ou acima de calor, o sistema antes de iniciar a geração de humidade para evitar a condensação na sistema. Calibragem Selecione os pontos de medição (geralmente três ou mais pontos) igualmente espaçados por- a faixa de medição. A calibragem é geralmente realizada com o início temperatura mais baixa do ponto de orvalho, e seguir para a mais alta temperatura do ponto de orvalho. A medida de histerese com ponto de orvalho de condensação metros de tipo não é neces- sário. Outros sensores do tipo necessitaria a medição da histerese, mas é difícil para produzir as menores temperaturas de ponto de orvalho, devido à estabilização extremamente longa vezes. Nestes casos, a histerese deve ser estimado e adicionado à incer- teza estimativas. Depois de alterar a temperatura de ponto de orvalho do tempo de estabilização deve ser suficiente para permitir que o sistema de medição e de referência a UUC para atingir o equilíbrio.

Página 5652 4. Calibração na Prática Erros comuns A condensação no sistema 7 Se ocorrer condensação, a leitura da temperatura do ponto de orvalho, após a condensação, é menor do que a verdadeira leitura. 7 Quando a água de condensação permanece no sistema, a temperatura de ponto de orvalho de leitura mentos, após a condensação, são mais elevadas do que a verdadeira leitura. Para evitar estes erros - sempre aquecer o sistema completo, pelo menos, 5 graus Celsius acima da temperatura do ponto de orvalho mais alto gerado antes

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iniciar a geração de humidade. Condensação com defeito no medidor de orvalho 7 Por vezes, a condensação de um medidor de ponto de orvalho forma um cristal grande e uma parte de o espelho tem nenhuma condensação de todo. 7 Às vezes, é a condensação de água ou de gelo ou uma mistura de ambos. Como evitar esses erros - sempre usar o microscópio para investigar espelho a camada de orvalho no espelho. Ele deve ser constante e suave ao longo de todo superfície. Certifique-se que o microscópio cobre o espelho inteiro e não apenas uma parte de lo. No caso de o orvalho não é satisfatória, o espelho deve ser aquecido até que seque, limpos, se necessário, e re-arrefecida para obter um valor de ponto de orvalho de novo.

Page 574. Calibração na Prática 53 A condensação ocorre ao longo metade do espelho, um grande cristal e sem descanso condensation.This foi medido a -60 º C de orvalho ponto e esta falha foi de erro de cerca de 1,5 º C, em ponto de orvalho. Isto foi medido a -60 º C ponto de orvalho e esta falha foi cerca de 1 º C em erro ponto de orvalho. Dois exemplos de condensação com defeito

Página 5854 4. Calibração na Prática 4.2. Calibração de temperatura Temperatura termodinâmica (T 90 ) É uma das unidades de base do Internacional Sistema de Unidades (SI) e o Kelvin [K] é uma unidade básica. Kelvin é definida utilizando a seguinte equação: Ttp da temperatura termodinâmica no ponto triplo da água [K] Celsius e Fahrenheit (T) quantidades derivados no Sistema Internacional de Unidades (SI) e eles são definidos por meio das equações seguintes (fórmula 7 e 8) Explicações

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r M r M um um + + Fórmula 6 16 . 273 T K 1 tp = Fórmula 7 16 . 273 K 1 = Fórmula 7 [] [] K 15 . 273 K T C t - = ° Fórmula 8 [] [] 32 C t 8. 1 F t + ° ⋅

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= ° Fórmula 9

Página 594. Calibração na Prática 55 À medida que a temperatura termodinâmica em si não é uma unidade de prática de medição, o realização de temperatura é feita por meio da Escala Internacional de Temperatura, ITS-90. A escala é baseada nos chamados pontos fixos como pontos triplos, pontos de congelamento ou pontos de fusão de materiais puros. As temperaturas termodinâmicas nesses pontos são determinadas experimentalmente e os valores são acordados por todos aqueles que usam esta escala. Entre estes pontos de interpolação para equipamento conhecido é utilizado, na faixa de -259 a 962 ° C a 25,5 ohm termômetro de resistência padrão Platinum (SPRT) é utilizado. Este é um termómetro de platina especialmente desenhados e fabricados que segue de perto as equações de interpolação apresentados no ITS-90. Tipicamente SPRT 25 é usado até 420 ° C ou 660 ° C e uma temperatura elevada, especialmente concebido Platinum Resistance Thermometer (HTPRT) é utilizado a temperaturas mais elevadas. ITS-90 Escala de temperatura Entre 0,65 K e K 5,0, T 90 é definida em termos da temperatura a pressão de vapor- relações de 3 Ele e 4 Ele. Entre 3,0 K e do ponto triplo da neon (24,5561 K), T 90 é definida por meio de um termômetro calibrado gás hélio em três temperaturas experimentalmente realização having assigned numerical values (defining fixed points) and using specified interpo- lation procedures. Between the triple point of equilibrium hydrogen (13.8033 K) and the freezing point of silver (961.78 °C) T 90 is defined by means of Standard Platinum Resistance Ther- mometers calibrated at specified sets of defining fixed points and using specified interpolation procedures. Above the freezing point of silver (961.78 °C) T

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90 is defined in terms of a defining fixed point and the Planck radiation law.

Página 6056 4. Calibration in Practice Escolhendo o equipamento de referência The reference equipment needed depends on the accuracy needed and the calibration method chosen. In the case of a one-point calibration, only a reference thermometer is needed. In case of a fixed-point calibration or a full calibration, temperature generation equipment is also needed. Numerous different thermometers are available. Typically resistive sensors, either platinum sensors or thermistors are used as the sensor, and they are attached to a display unit or digital multimeter. Liquid-in-glass thermometers may also be used. Thermocouples are used as references only at higher temperatures. Radiation thermometers are developing rapidly and can already be used from room temperature up to extremely high temperatures. The accuracy of those is, however, limited and in this book we are not considering them as reference equipment. Temperature Generation Methods Fixed Points Fixed point calibration should be chosen when the best available accuracy is necessário. In a full fixed-point calibration, the points needed for each range are defined and the interpolation equations are given in the ITS-90 scale documentation. Sometimes it is practical to use one or a few fixed points as regular in-house stability test. If drift in the sensor is observed, then send the sensor for a full calibração. ¢ In cases where fixed-point calibration was chosen, the full system should be chosen to support the highest accuracy calibrations. 4 The best available accuracy is achieved with Fixed Points. 7 Fixed Points are expensive and complex to use.

Página 614. Calibration in Practice 57 Calibration Baths Calibration baths are usually especially designed baths or tanks with a deep chamber and high circulation using alcohol, water or oil as a medium, depending on the temperature. Salt is also used at the highest temperatures. Especially designed, so-called, Micro Baths are also available for smaller thermometers. 4 The best available stability and uniformity of temperature is achieved with the best calibration baths.

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¢ The stability of the bath may be improved with an especially designed temperature stabilization block. ¢ Each sensor should be tested for optimum immersion. Test is done by simply calibrating the end points while immersing the sensor, for example, at 5 cm incrementos. Once the results remain the same for the next immersion level, the correct immersion level has been found for this kind of sensor. 7 Some thermometer sensors are not immersible into a liquid medium without proteção adequada. METHANOL is Highly Toxic Most bath manufacturers recommend methanol,but good industrial grade ethanol is usually suitable for all baths,please ask your local supplier. If methanol is used the work space should be ventilated and the bath operators or other people should not be exposed to the fumes during filling,operation or changing of the fluid. Storage and disposal of all bath fluids should be done according to the regulamentos locais.

Page 6258 4. Calibration in Practice Climate Chamber A climate chamber is usually a chamber with an air circulator and a heat con- trol system. Sometimes, humidity may also be controlled. 4 A climate chamber is usually easy to use and does not need any liquid filling. 4 A climate chamber is suitable for the calibration of large thermometers. Com um window on the door they also can be used for chart recorders or thermometers having only a visual display. 7 Stability and uniformity of temperature inside the chamber is usually poor. ¢ Stability and uniformity of temperature inside the chamber may be improved by placing a special measurement chamber inside the climate chamber. Dry Block Calibrators A dry block calibrator is a small calibration furnace with a vertical well for thermometer sensors and they usually have a very low immersion depth. O measurement range is usually from room temperature up to 650 °C but some equipment can go down to -40 °C. 4 The dry block calibrator is portable, usually easy to use and does not need any liquid filling. 7 Low immersion depth, suitable only for very thin sensors. Ovens

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Ovens are used at higher temperatures. Only specially designed vertical cali- bration ovens with several temperature controlled zones should be used for calibração. 4 Ovens reach the highest calibration temperatures. 7 An oven without air circulation will have high temperature gradients and the gradients should be investigated carefully before use.

Page 634. Calibration in Practice 59 Temperature Sensing Equipment SPRT Thermometers SPRT thermometers are resistive sensors with typically 25.1 to 25.5 Ω nominal resistance to used in the range from -259 to 962 °C. 4 The best available temperature measurement accuracy is achieved with an SPRT-25 thermometer calibrated at fixed points. 4 The best available temperature measurement accuracy is achieved with an SPRT-25 thermometer calibrated at fixed points. 7 An SPRT thermometer is an extremely fragile piece of equipment and needs careful operation. 7 An SPRT-25 thermometer usually requires the use of the triple point of water. 7 Calculations of SPRT-25 thermometer are complex. 7 Needs an accurate resistance measurement bridge. Pt-100 Sensor or Precision Thermistor Pt-100 sensors or precision thermistors are generally used in the range from -100 to 200 °C. 4 Pt-100 sensors or precision thermistors are usually robust and easy to use. 7 Stability of a Pt-100 sensor is not known before it has undergone several calibrações. 7 Stability of the sensors may be monitored with regular calibrations at ice-point (0.00 °C).

Página 6460 4. Calibration in Practice Liquid-in-Glass Thermometers Liquid-in-glass thermometers may be used in the range from -200 to 500 °C. In liquid-in-glass thermometers, the expansion of a selected liquid in comparison to temperature is used to measure temperature. The liquid may

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be an organic liquid in the lowest temperatures, for example mercury/thallium down to -56 °C and mercury down to -38 °C. 4 Liquid-in-glass thermometers are generally stable allowing up to a three year calibration interval. 7 The use of mercury is not allowed in several countries. 7 Liquid-in-glass thermometers are fragile and the measurement range is limited. Liquid-in-glass thermometers are usually used as a pair of two thermometers. Different kinds of liquids are used, but only mercury or mercury/thallium thermometers are reliable. 7 Liquid-in-glass thermometers are difficult to read and require a trained observador.

Página 654. Calibration in Practice 61 Temperature Display Units In cases where the sensor has an electrical output, it is usually measured with a resistance bridge, thermometer display unit or digital multimeter. Resistance Bridges In a resistance bridge, the measured resistance is compared to a reference resistance, either internal or external. A conventional resistance bridge is manual, but modern bridges are possible to automate. 4 Most accurate resistance measurement method. 7 Does not give direct temperature readings. 7 Needs calibrated reference resistance. Thermometer Display Units There are many different especially designed thermometer display units to choose from. If the Pt-100 sensor or thermistor is connected to a thermometer, they should be calibrated as a pair, and the calibration coefficients stored in the memory of the thermometer. 4 Gives direct temperature reading, no additional calculations needed. Digital Multimeters A digital multimeter may be used to measure the resistance of the temperature sensor. 7 If the resistance of the Pt-100 sensor or thermistor is measured during the calibration with multimeter and the coefficients for the calibration equation are given on the certificate, the following should be taken into consideration:

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Proper calibration of the resistance range of the multimeter. The measurement current should not exceed the recommended current of the sensor to avoid self-heating.

Página 6662 4. Calibration in Practice Comparison of the Calibration Methods,Generators and References: Precisão Estabilidade Usar Automatization Manutenção Preço Calibration Methods Full fixed point calibration 444 444 888 888 888 888 Single fixed point calibration 444 444 888 888 888 8 Comparação calibration in bath 44 44 44 44 4 8 Temperature Generation Fixed points 444 444 888 888 888 888 Calibration baths 44 44 44 44 4 8 Climate chamber 4 4

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44 44 444 4 Dry block calibrador 44 4 444 44 444 444 Ovens 4 4 444 444 444 4 Reference Sensor SPRT termômetro 444 444 8 8 88 888 Pt-100 sensor or precisão termistor 44 4 444 44 444 4 Liquid-in-glass termômetro 4 444 8 888 444 444 Display Unit Resistance bridge 444 444 88 88 88 888 Termômetro 44

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44 444 444 4 4 Multímetro digital 4 4 4 444 444 444 4 Good ... 444 muito bom 8 No good ... 888 not suitable ... Informações ¢ ...Remarkable point

Página 674. Calibration in Practice 63 Temperature Calibration Methods A temperature calibration may be a fixed point calibration, or, a comparison calibration, where the reference value and the UUC value are compared at selected temperaturas. A temperature calibration may be done as a one-point calibration, or, a full range calibração. Sometimes it is also practical to calibrate the UUC for only part of the measurement range, if the overall range is larger than the temperature range used. Fixed Point Calibration In a fixed point calibration, the reference is a so-called fixed point cell which when operated properly produces a fixed temperature value. The cell has a thermometer well into which the sensor is placed and the reading taken. Several fixed point values may be measured and the coefficients solved for the correction equation. The most common fixed point is the triple point of water which produces temperature of 0.01 °C. Traditionally ice-point (0.00 °C) is used like a fixed point but it does not have that status in ITS-90 scale. One-Point Calibration Traditionally the ice-point (0.00 °C) is used as a control or adjustment point for some thermometers. The stability of liquid-in-glass thermometers and platinum sensors are controlled with frequent ice-point measurements and appropriate corrections calculated. In one-point calibration the reference sensor and UUC sensor are placed closely together in a stable temperature environment. After stabilization the readings are tomadas. A one-point calibration may also be done in a process where the reference sensor is placed near the UUC sensor in actual process conditions.

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In cases where the one-point calibration is made at room temperature the reference and calibrated sensor must be protected from direct light sources, like lighting or sun, and stabilization should be ensured with a fan circulating air to the sensors.

Página 6864 4. Calibration in Practice Full Calibration To perform a full range calibration, a controlled temperature generator is needed. This may be a calibration bath, climate chamber or dry block calibrator. In full calibration the measurement points (usually 3 or more points) are selected equally spaced throughout the measurement range. These are usually performed beginning with the lowest temperature and proceeding to the highest temperature. Hysteresis of modern temperature sensors is negligible and does not need to be medido. After changing the temperature set-point, the stabilization time must be sufficient to allow the medium, reference and the UUC to reach equilibrium. Calibration in a Fixed Point Cell The UUC sensor is immersed into the thermometer well of the fixed cell, the cell is prepared and the reading of the UUC sensor is taken. Sensor construction and dimensions should be suitable to fixed point calibração. Calibration in Calibration Bath The reference and UUC sensor are immersed into the bath, and after stabilization, the reading of the reference and UUC sensor are taken. Sensor construction and dimensions should be suitable for bath calibration. The sensor may have to be protected before immersing into the bath liquid. Calibration in Climate Chamber or Dry Block Calibrator The reference and UUC sensor are placed into the calibration chamber and after stabilization, the reading of the reference and UUC sensors are taken. In this case, the thermal contact between air and the sensor is weak, in comparison to a calibration in liquid, and heat conducted through the connecting wires may cause large errors.

Page 694. Calibration in Practice 65 Erros comuns System Not Stabilized Before Measurement 7 In cases where system is not stabilized before taking measurements, the refer- ence and the UUC reading may differ significantly as the sensors have different time constants and follow the change at different rates. To avoid these errors, carefully wait for the system to stabilize before taking any measurements. Heat Conducted via Sensor Wires 7 In cases where the sensor is not immersed deep enough into the temperature

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chamber, heat is conducted via the wires and significant errors can occur. Este may happen in baths, dry wells, ovens and climate chambers. To avoid these errors, calibrate the sensor at end point temperatures while immersing the sensor, for example, at 5cm increments. Once the results remain the same for the next immersion level, the correct immersion level has been found for this kind of sensor.

Página 7066 4. Calibration in Practice 4.3. Pressure Calibration The measurement scale of pressure is very wide (from 10 -8 a 10 8 Pa). The nature of pressure itself and the measurement methods vary depending on the scale. Pressão can also be measured using different gases or liquids. This makes the measurement of pressure very different. The amount of pressure may need to be known as an absolute pressure, gage pressure, positive or negative differential pressure and can be expressed using various units like Pa, psi, mmHg, Torr, atm and so on. In the lowest pressure ranges, we are speaking about detecting a few particles in the medição do sistema. In the highest pressure ranges we are speaking about large and even dangerous forces generated inside the measurement system. This chapter concentrates on a small part of the pressure range used in Vaisala Barometers and Pressure Transmitters, from 50 to 1300 hPa.

Página 714. Calibration in Practice 67 The tendency of expansion of a compressed gas or liquid is called pressure p [Pa] and it is defined using equation: In a system the pressure p is the fraction of the force F [N] caused by the tendency of expansion of the compressed gas (or liquid) against surface and the area of that surface A [m 2 ]. Most pressure equipment in this pressure range measure the force that affects the pressure sensor. [] [] 32 C t 8. 1 F t + ° ⋅

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= ° Formula 9 A F p = Formula 10

Página 7268 4. Calibration in Practice Escolhendo o equipamento de referência Pressure Balance (known also as Piston Gage), Mercury Manometer or Electrical Transfer Standard may be used as reference equipment in the pressure range from 50 hPa to 1300 hPa. Conventional Pressure Balance In conventional pressure balance weights are loaded on top of a piston. A massa together with the local gravity produces a downward force. This force causes pressure relative to the area of the piston against the bottom of the piston. Para measure the pressure, the balance pressure supply is connected to the bottom of the pressure balance and adjusted so that the piston is floating - at this point the pressure in the system is equal to the pressure produced with the weights and pistão. 4 The best available accuracy is achievable with the best Pressure Balances. 4 Pressure Balances are extremely stable equipment allowing even three year calibration interval depending on the accuracy needed. 7 The local gravity has to be measured for pressure calculation (local gravity can be calculated instead of measurement if the accuracy demand is not critical). 7 Pressure Balance is temperature dependent and needs stable conditions. 7 When operating Pressure Balance in absolute pressure mode a calibrated Vacuum Meter is needed. 7 The operation of the Pressure Balance is manual, therefore a trained operator is necessário. 7 Needs periodical cleaning. 7 The pressure calculations are very complex (including residual pressure, gravity, temperature corrections, and uncertainty estimation).

Página 734. Calibration in Practice 69 Digital Pressure Balance In so called digital pressure balance, the piston is placed on a load cell and the force is measured with the load cell. 7

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Needs daily gain calibration with a calibration mass. 7 Needs periodical cleaning. Mercury Manometer In mercury manometer the measured pressure is lifting mercury in column and the height of the mercury column is measured with various means. Traditionally, a scale is attached and the readings are observed manually. Modern mercury manometers use ultrasonic or laser measurement systems for the measurement height of the column. 4 Mercury manometers are generally stable equipment allowing even three year calibration intervals depending on the construction (so called dual cistern manometers). 7 Mercury is highly toxic and needs to be installed in a ventilated room. 7 Mercury gets contaminated and needs to be periodically cleaned. 7 The density of mercury changes due to the amount of dissolved air, therefore, the dissolved air needs to be removed periodically. 7 The local gravity has to be measured for pressure calculations (local gravity can be calculated instead of the measurement if the accuracy demand is not critical). 7 Mercury is very temperature dependent and needs stable conditions. 7 The pressure calculations are very complex (gravity and temperature corrections). 7 Mercury evaporates slowly and it needs to be refilled periodically (so-called single cistern manometers). As the mercury evaporates the readings will drift accordingly and it needs to be recalibrated after refilling. Due to the evaporation these manometers should be calibrated annually. 7 The vacuum on the dual cistern manometer should be periodically pumped to keep it low enough. 7 The reading of the Mercury Manometer is manual, and needs a trained observer. 7 Mercury Manometers are extremely difficult to transfer for calibration and are not suitable as traveling standards.

Página 7470 4. Calibration in Practice Electrical Transfer Standard and Electrical Transfer Standard Integrated into a Pressure Controller Electrical transfer standards have a sort of sensor attached with the display unit or with the digital output. 4 Electrical transfer standards are generally easy to use and easy to transport. 4

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Best electrical transfer standards are as accurate as high class pressure balances. 4 Electrical transfer standards integrated into pressure controllers are easy to automate. 7 The reference should not be sensitive to damage during transportation. 7 The reference adjusted for optimum accuracy during calibration. 7 At least two references are needed for cross-checking and checking before and after transportation.

Page 754. Calibration in Practice 71 Comparison of the References: Accuracy Stability Usar Automatization Maintenance Preço Convencional pressure balance 444 444 888 88 88 88 Digital pressure equilibrar 44 44 44 4 44 8 Mercúrio manometer 4 44 888 888 888 4 Electrical transfer padrão, low accuracy 4 4 444 44 444 444 Electrical transfer

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padrão, high accuracy 44 4 444 44 444 4 Electrical transfer padrão integrated to pressure control- ler, low accuracy 4 4 444 444 444 88 Electrical transfer padrão integrated to pressure control- ler, high accuracy 44 4 444 444 444 888 4 Good ... 444 muito bom 8 No good ... 888 not suitable ... Informações ¢ ...Remarkable point

Página 7672 4. Calibration in Practice Pressure Calibration Methods Pressure calibration is a comparison calibration where the reference value and the UUC value are compared at selected pressures. Pressure calibration may be performed as one-point calibration or full range calibração. Sometimes it is also practical to calibrate the UUC for a part of the measurement range if the range is larger than the used pressure range.

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One-Point Calibration at Atmospheric Pressure In one-point calibration, no pressure generating system is needed, the reference and the UUC are just placed at same level and readings are taken at stable conditions. Mercury manometers or electrical transfer standards may be used as references in a one-point calibration. In this case the pressure gradient should be monitored and be sufficiently slow to avoid errors in readings (If the integration times of the reference and the UUC are different the pressure gradient will cause error). The result of a one-point calibration is usually offset-correction that is added to the reading of the UUC. Some UUC's can be adjusted at the calibration point. One-point calibrations are useful for barometers and for periodical checking of pressure equipment, in addition to the one-point calibration, the full calibration should be carried out at regular intervals.

Página 774. Calibration in Practice 73 Full Calibration When performing a full calibration, a pressure generating system is needed. O reference and the UUC are connected into a closed pressure system at the same level and the readings are taken at adjusted pressure levels. In full calibration the measurement points (usually from 5 to 11 points) are selected equally spaced from the measurement range. The calibration is performed for increasing and decreasing pressures using the same pressure adjustment rate and stabilization times to measure the hysteresis of the UUC. When changing the pressure, the maximum pressure change rate should not be exceeded to avoid damages. Rapid pressure changes also cause adiabatic temperature changes in the system causing long stabilization times. Pressure balance, mercury manometer or electrical transfer standard may be used as a reference in full calibration. Pressure can be adjusted using a simple hand pump, vacuum pump and pressure supply with adjustment valves or a pressure controller. Sometimes the references may be integrated into the pressure controller. 4 If a pressure controller is used the calibration can be fully automated. In this case the pressure system should be leak free and should be tested before each calibration to avoid errors in readings. Leaks may cause large errors and should be corrected before starting the calibration. The results of full calibrations are usually correction curves from where the correction at measurement points is taken and added to the reading of the UUC. Some UUC's can be adjusted using offset and gain corrections, leaving the unlinearity not corrected while some units can be adjusted for optimum linearity and accuracy.

Página 7874 4. Calibration in Practice Erros comuns Leak in Pressure System 7 Leaks in the system may cause significant errors.

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How to avoid these errors - before starting the calibration, perform a leak test at the highest and lowest measured pressure each time new equipment is added para o sistema. A leak test may be performed by adjusting the pressure, closing system and monitoring the reference reading if the pressure remains. No caso leaks occur, they should be fixed before calibration. Why the Reference and UUC Should be at the Same Level Hydrostatic pressure effects any pressure system and in case the reference and UUC are at different levels the appropriate correction should be used.

Page 795. Vaisala Calibration Services 75 5. Vaisala Calibration Services Calibration is one of Vaisala's core operations. We have a wide range of calibration services available for customers. Vaisala calibration services enable you to get the best possible performance from your units. For further information, please contact Vaisala sales office or service center. Contato information as well as information on our services is available at Vaisala website www.vaisala.com . Calibration Services Relative humidity, dewpoint temperature, barometric pressure and carbon dioxide calibration services are available globally from our regional service centers. Nós cooperate with world class courier companies to make international logistics fast and trouble-free. Accredited Calibration Services Accredited calibrations for measurement instruments are needed when formal third party recognition for calibration is required. This recognition is required for instruments used as reference standards, and to meet various demands from different authorities. Vaisala has accredited calibration services for Vaisala pressure, temperature, dewpoint and humidity instruments. Services are available through regional service centers, and available for both already installed units and together with delivery of new units. Calibration certificates are issued in compliance with the requirements of the ISO/ IEC 17025 and recognized by all the major international accreditation organizations.

Página 8076 5. Vaisala Calibration Services Vaisala Centro de Serviços Europeu Centro de Serviços Asiático Centro de Serviços Norte-americano Centro de Serviços Location, laboratory código

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Helsinki, Finlândia K008 Tóquio, Japão 0123 Boston, MA, USA 112765 Accreditation symbol Accredited Quantities Umidade relativa do ar Temperatura Dewpoint Pressão barométrica Available

Página 81Customized Maintenance Services 77 Customized Maintenance Serviços Vaisala has the flexibility to offer customized maintenance services that are suitable for your specific needs. We will work with you to design a superior solution. Service Center Locations On-line Technical Support If you need technical support, please contact helpdesk@vaisala.com European Service Center Vaisala Instruments Service Vanha Nurmijärventie 21 01670 Vantaa FINLÂNDIA Phone: +358 9 8949 2658 Fax: +358 9 8949 2295 E-mail: instruments.service@vaisala.com American Service Center Vaisala Inc. 10-D Gill Street Woburn, MA 01801 EUA Phone: +1 888 VAISALA or +1 781 933 4500 Fax: +1 781 933 8029 E-mail: us-customersupport@vaisala.com

Página 8278 Customized Maintenance Services

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Canadian Service Center Vaisala Canada Inc 13775 Commerce Parkway Richmond, BC, Canada V6V 2V4 CANADÁ Phone: +1 866 861 3388 Fax: +1 604 273 2874 E-mail: veriteqsupport@vaisala.com Asian Service Center Vaisala KK 42 Kagurazaka 6-Chome Shinjuku-ku Tokyo 162-0825 JAPÃO Phone: +81 3 3266 9611 Fax: +81 3 3266 9610 E-mail: aftersales.asia@vaisala.com Chinese Service Center Vaisala China Ltd Floor 2, EAS Building No. 21, Xiao Yun Road, Dongsanhuan Beilu Chaoyang District Beijing 100027 CHINA Phone: +86 10 8526 1199 Fax: +86 10 8526 1155 E-mail: china.service@vaisala.com

Página 83Appendix A: Terminology 79 Appendix A: Terminology Accreditation (Laboratory) Formal recognition that a laboratory is competent to carry out specific tests or calibrações. Notas: Accreditation is normally awarded following successful laboratory 1. avaliação and is followed by appropriate surveillance. The competence of the laboratory is stated in the accreditation decision, 2. covering: best measurement capability, physical quantity, calibration method and measurement range. Accuracy (of Measurement) Closeness of the agreement between the result of a measurement and a true value of the measurand. Notas: “Accuracy” is a qualitative concept. 1. The term precision should not be used for “accuracy”.

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2. Adjustment (of a Measurement Instrument) Operation of bringing a measurement instrument into a state of performance suitable for its use. Note: Adjustment may be automatic, semiautomatic or manual.

Página 8480 Appendix A: Terminology Calibragem Set of operations that establish, under specified conditions, the relationship between values of quantities indicated by a measurement instrument or mea- surement system, or values represented by a material measure or a reference material, and the corresponding values realized by standards. Notas: The result of a calibration permits either the assignment of values of 1. measurands to the indications or the determination of corrections with respect to indications. A calibration may also determine other metrological properties such as the 2. effect of influence quantities. The result of a calibration may be recorded in a document, sometimes called a 3. Calibration Certificate or a Calibration Report. Correção Value added algebraically to the uncorrected result of a measurement (reading) to compensate for systematic error. Notas: The correction is equal to the negative of the estimated systematic error. 1. Since the systematic error cannot be known perfectly, the compensation cannot 2. be complete. Correction Factor Numerical factor by which the uncorrected result of a measurement is multiplied to compensate for systematic error. Note: Since the systematic error cannot be known perfectly, the compensation can- not be complete.

Página 85Appendix A: Terminology 81 Indicating Instrument Digital Measurement Instrument Measurement instrument that provides a digitized output or display. Note: This term relates to the form of presentation of the output or display, not to the principle of operation of the instrument. Analog Measurement Instrument Measurement instrument in which the output or display is a continuous function of the measurand or of the input signal. Note: This term relates to the form of presentation of the output or display, not to

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the principle of operation of the instrument. Exibindo Indicating Device Part of a measurement instrument that displays an indication. Notas: This term may include the device by which the value supplied by a 1. material measure is displayed or set. An analogue displaying device provides an analogue display: a digital displaying 2. device provides a digital display. A form of presentation of the display either by means of a digital display 3. in which the least significant digit moves continuously, thus permitting interpolation, or by means of a digital display supplemented by a scale and index, is called a semi-digital display. The English term readout device is used as a general descriptor of the means 4. whereby the response of measurement instrument is made available.

Página 8682 Appendix A: Terminology Indicating (Measurement) Instruments Measurement instrument that displays an indication. Example: Analog indicating voltmeter, digital frequency meter, micrometer. Notas: The display may be analogue (continuous or discontinuous) or digital. 1. Values of more than one quantity may be displayed simultaneously. 2. A displaying measurement instrument may also provide a record. Drift (Long-Term Stability) Slow change of a metrological characteristic of a measurement instrument. End Point Linearity The closeness to which the calibration curves can be adjusted to approximate the specified straight line so that the upper and lower range values of both input and output curves coincide. Erro Result of a measurement (reading) minus a true value of the measurand. Note: Since a true value can not be determined a conventional true value is used. Hysteresis Error The maximum deviation between the two calibration curves of the measured variable as obtained by an upscale going traverse and a downing traverse over the full range and subtracting the value of dead band.

Página 87Appendix A: Terminology 83 Linearity Error The absolute value of the maximum deviation between the calibration curve and the

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specified straight line. Note: Linearity error should be qualified. When expressed simply as linearity, it is assumed to be independent linearity error. Random Error Result of a measurement minus the mean that would result from an infinite number of measurements of the same measurand carried out under repeatability conditions. Notas: Random error is equal to error minus systematic error. 1. Because only a finite number of measurements can be made, it is only possible 2. to determine an estimate of random error. Histerese The property of a device whereby it gives different output values in relation to its input values depending on the directional sequence in which the input values have been applied. Note: Hysteresis is calculated as correction downwards - correction upwards. Independent Linearity The closeness to which the calibration curve can be adjusted to approximate the specified straight line so that the maximum deviation is minimized (best fit). Linearidade The closeness to which a calibration curves approximates a specified straight line. Note: Linearity should be qualified. When expressed simply as linearity, it is assumed to be independent linearity.

Página 8884 Appendix A: Terminology Material Measure Device intended to reproduce or supply, in a permanent manner during its use, one or more known values of a given quantity. Example: Weight, standard electrical resistor or capacitor, gauge block, standard signal generator and reference material. Measurand Particular quantity subjects to measurement. Equipamentos de Medição Measurement equipment are equipment used in measurement and they may be actively measurement instruments like measurement instruments, -transducers, -sensors or material measures like weights, standard resistor or capacitors, gauge blocks or reference materials and so on. Measurement or Measurement System Complete set of measurement instruments and other equipment assembled to carry out specified measurements. Example: The equipment needed in thermometer calibrations that may contain the reference thermometer, reference sensor, calibration bath, ice-point, computer and assim por diante. Note: The system may include material measures and chemical reagents. A measurement system that is permanently installed is called a measurement instalação. Measurement Instrument Instrument that is intended to be used to make measurements, alone or in

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conjunction with supplementary device(s) like sensors.

Página 89Appendix A: Terminology 85 Measurement Transducer Device that provides an output quantity having a determined relationship to the input quantity. Example: Thermocouple, current transformer, strain gauge, pH electrode. Recording Device Part of a measurement instrument that provides record of an indication. Recording (Measurement) Instrument Measurement instrument that provides a record of the indication. Example: Barograph, chart recorder, data logger. Notas: The record (display) may be analog (continuous or discontinuous line) or 1. digital. Values of more than one quantity may be recorded (displayed) simultaneously. 2. A recording instrument may also display an indication. 3.

Página 9086 Appendix A: Terminology Reference, (Measurement) Standard, Etalon Material measure, measurement instrument, reference material or measurement system intended to define, realize, conserve or reproduce a unit or one or more values of a quantity to serve as a reference. The references may be named by the function they have like: International (Measurement) Standard Standard recognized by an international agreement to serve internationally as the basis for assigning values to other standards of the quantity. National (Measurement) Standard Standard recognized by a national decision to serve, in a country, as the basis for assigning values to other standards of the quantity. Primary Standard Standard that is designated or widely acknowledged as having the highest metrological qualities and whose value is accepted without reference to other standards of the same quantity. Secondary Standard Standard whose value is assigned by comparison with a primary standard of the same quantity. Reference Standard Standard, generally having the highest metrological quality available at a given location or in a given organization, from which measurements made which are derivado. Transfer Standard Standard used as an intermediary to compare standards. Travelling Standard Standard, sometimes of special construction, intended for transport between

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locais diferentes. Working Standard Standard that is used routinely to calibrate or check material measures, measurement instruments or reference materials.

Página 91Appendix A: Terminology 87 Repeatability (of Results of Measurements) Closeness of the agreement between the results of successive measurements of the same measurand carried out under the same conditions of measurement. Notas: These conditions are called repeatability conditions. 1. Repeatability conditions include the same measurement procedure, observer, 2. measurement instrument used under the same conditions and location and repetition is made over a short period of time. Repeatability may be expressed quantitatively in terms of the dispersion 3. characteristics of the results. Reproducibility (of Results of Measurements) Closeness of the agreement between the results of measurements of the same measurand carried out under changed conditions of measurement. Notas: A valid statement of reproducibility requires specification of the condi 1. ções alterados. The changed conditions may include: principle of measurement, method of 2. measurement, observer, measurement instrument, reference standard, location, conditions of use and time. Reproducibility may be expressed quantitatively in terms of the dispersion 3. characteristics of the results. Results are here usually understood to be corrected results. 4. Tempo de Resposta Time interval between the instant when a stimulus is subjected to a specified abrupt change and the instant when the response reaches and remains within specified limits around its final steady value.

Page 9288 Appendix A: Terminology Sensor Element of a measurement instrument or measurement chain that is directly affected by the measurand. Example: Pt-100 sensor element, humidity sensor. Note: In some fields the term “detector” is used for this concept. Stability/Unstability

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Ability of a measurement instrument to maintain constant its metrological characteristic with time. Notas: Short-term stability (noise) is usually attributed to time periods 1. less than 24 hours and long-term stability (drift) to longer time periods. Where stability with respect to a quantity other than time is considered, this 2. should be stated explicitly. Systematic Error Mean that would result from an infinite number of measurements of the same measurand carried out under repeatability conditions minus a true value of the measurand. Notas: Systematic error is equal to error minus random error. 1. Like true value, systematic error and its causes cannot be completely known. 2.

Página 93Appendix A: Terminology 89 Traceability (of Measurement) Property of the result of a measurement or the value of a standard whereby it can be related to stated references, usually national or international standards, through an unbroken chain of comparisons all having stated uncertainties. Notas: The concept is often expressed by the adjective traceable. 1. The unbroken chain of comparisons is called a traceability chain. 2. Uncertainty (of Measurement) Parameter associated with the result of a measurement, which characterizes the dispersion of the values that could reasonably be attributed to the measurand. Notas: The parameter may be, for example, a standard deviation (or a given 1. multiple of it), or the half-width of an interval having a stated level of confidence. Uncertainty of measurement comprises, in general, many components. Alguns 2. of these components may be evaluated from the statistical distribution of the results of series of measurements and can be characterized by experimental desvios padrão. The other components, which can also be characterized by standard deviations, are evaluated from assumed probability distributions based on experience or other information. It is understood that the result of the measurement is the best estimate of the 3. value of the measurand, and that all components of uncertainty, including those arising from systematic effects, such as components associated with

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corrections and reference standards, contribute to the dispersion. This definition is that of the “Guide to the expression of uncertainty in measurement” in which its rationale is detailed (see, APPENDIX C).

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Página 95Appendix B: Abbreviations 91 Appendix B: Abbreviations A2LA American Association for Laboratory Accreditation, USA APLAC Asian Pacific Laboratory Accreditation Cooperation APLMF Asia-Pacific Legal Metrology Forum BIML Bureau International de Métrologie Légale (International Bureau of Legal Metrology) BIPM Bureau International des Poids et Mesures (International Bureau of Weights and Measures) CGPM Conférence Générale des Poids et Mesures (General Conference on Weights and Measures) CIPM Comité International des Poids et Mesures (International Committee for Weights and Measures) COOMET Euro-Asian Cooperation of National Metrological Institutions DMM Multímetro digital EA European Accreditation EMLMF Euro-Mediterranean Legal Metrology Forum GLP Boas Práticas de Laboratório HTPRT High Temperature Platinum Resistance Thermometer IAF International Accreditation Forum, Inc. ILAC International Laboratory Accreditation Cooperation ISO International Organization for Standardization JCSS Japan Calibration Service System MLA Multilateral Agreement MOU Memorando de Entendimento

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MRA Mutual Recognition Arrangement NIST National Institute of Standards and Technology, USA NMI National Metrology Institute NPL National Physical Laboratory, UK NVLAP National Voluntary Laboratory Accreditation Program OIML Organisation Internationale de Métrologie Légale (International Organization of Legal Metrology) PRT Platinum Resistance Thermometer PTB Physikalisch-Technische Bundesanstalt SGQ Quality Management Standard SADCMEL Southern African Development Community SI Système International d'Unités (International System of Units) SIM Sistema Interamericano de Metrologia SPRT Standard Platinum Resistance Thermometer UUC Unit Under Calibration UEE Unidade em teste WELMEC European Cooperation in Legal Metrology

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Página 97Appendix C: Uncertainty Calculation 93 Appendix C: Uncertainty Cálculo Uncertainty may be calculated in several ways. The reliability of the given uncertainty often depends more on the professionalism of the person performing the calculation than on the calculation method used. Two common mistakes in uncertainty calculations are: Giving only the calibration uncertainty of the reference equipment and “forgetting” the long-term stability of the reference and uncertainties caused by the calibration process and unit under calibration. “Forgetting” some uncertainty components to get “suitable” uncertainty values. It is almost impossible to evaluate the reliability of the given uncertainty unless the calibration is performed by an accredited calibration laboratory. A incerteza estimations of accredited calibration laboratories are always inspected by qualified

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technical specialists. In the following some practical examples are given for people who are developing calibration systems and uncertainty estimations or evaluating suppliers calibration sistemas. The examples given in this appendix are made according to EA-4/02 “Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibration”.

Página 9894 Appendix C: Uncertainty Calculation Geral The statement of the result of a measurement is complete only if it contains both the values attributed to the measurand and the uncertainty of measure- ment associated with that value. The uncertainty of measurement is a parameter, associated with the result of a measurement, which characterizes the dispersion of the values that could reasonably be attributed to the measurand. Uncertainty is given using the same unit and precision as the measurement result. Example: 75.5 %RH ± 2.0 %RH, (k = 2) The statement of the result of a measurement is complete only if it contains both the values attributed to the measurand and the uncertainty of measurement associated with that value. Uncertainty types There are two different methods on evaluating uncertainty: Type A method is based on statistical methods. 1. Type B method is based on other methods. 2.

Página 99Appendix C: Uncertainty Calculation 95 Type A Evaluation of Standard Uncertainty The Type A evaluation of standard uncertainty can be applied when several (10) independent observations have been made for one of the input quantities under the same conditions of measurement. If there is sufficient resolution in the measurement process there will be an observable scatter or spread in the values obtained. Example: 75.03, 75.00, 75.03, 75.01, 75.00, 75.02, 75.06, 75.05, 75.04, 75.06 The average of the observed values is 75.03 The standard deviation of the observed values is 0.02 The estimate of the repeatedly measured input quantity is the arithmetic mean (q) or the average of the individual observed values. The uncertainty of measurement associated with the estimate is evaluated as the experimental standard deviation . The term standard deviation is used. One standard deviation represents 68% of the possible deviation of the samples.

Page 10096 Appendix C: Uncertainty Calculation Type B Evaluation of Standard Uncertainty The Type B evaluation of standard uncertainty is the evaluation of the uncertainty associated by means other than the statistical analysis of a series of observations.

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Values belonging to this category may be derived from: Previous measurement data Experience with or general knowledge of the behavior and properties of materials and instruments Manufacturers specifications Data provided in calibration and other certificates Uncertainties assigned to reference data taken from handbooks If only upper and lower limits a+ and a- can be estimated for the value of the quantidade. A probability distribution with constant probability distribution density between these limits (rectangular probability distribution) has to be assumed for the possible variability of the input quantity. If the resolution is poor and no actual variation can be found the type B evaluation method should be used. Example 1: 75.0, 75.0, 75.0, 75.0, 75.0, 75.0, 75.1, 75.1, 75.0, 75.1 The average of the observed values is 75.03 The standard deviation of the observed values is 0.05 In this case the standard deviation would give acceptable estimate for the incerteza. However, in a case where the measured values are all the same, the type B should be used. A p = Formula 10 ( ) 3 um um 2 1 u

+ ⋅ = - +

Page 101Appendix C: Uncertainty Calculation 97 Example 2: 75.0, 75.0, 75.0, 75.0, 75.0, 75.0, 75.0, 75.0, 75.0, 75.0 The average of the observed values is 75.00 The standard deviation of the observed values is 0.00 that is of course not true as we know the measured values are somewhere between 74.95 and 75.05 and that why the type B should be used. In this case the calculation would be: In this case the minimum value for uncertainty would be 0.023.

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Typical Uncertainty Factors Typically uncertainty is composed from the uncertainties of the reference, calibration and unit under calibration. Refer to the following terms below: Referência: Calibration uncertainty from certificate Long-term stability Short-term stability + effect of environmental conditions Resolution, linearity, hysteresis Calibration: Deviation of the measurement results Effect of environmental conditions Unit Under Calibration: Resolução Short-term stability + effect of environmental conditions Histerese Linearidade Repetibilidade Formula 11 ( ) 023 0,0 3 05 0,0 3 ) 05 0,0 ( 05 0,0 2 1 u = =

- + ⋅ = Formula 12

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98 Appendix C: Uncertainty Calculation Examples of Determining Uncertainty Factors Long-Term Stability of the Reference Equipment The reference must have at least two calibrations before the long-term stability can ser determinada. For example, the reference resistor was first calibrated at a 6 month interval. Para obter the first uncertainty estimation, the following will be calculated: 6 month drift was converted to 12 month drift: 5.4 ppm / Time between calibrations · 1 year = 10.4 ppm / year This is type B uncertainty and can be converted to a standard uncertainty by divid- ing it by the square root of three Formula 12 Formula 13 10.4 ppm / √ 3 = 6.0 ppm

Page 103Appendix C: Uncertainty Calculation 99 In table below the uncertainties are calculated from the actual measurement data: Long-term Uncertainty of the Reference Resistor: Calibragem Tempo [years] Time Between Calibrations [years] Observado Drift [ppm] Drift/Year [ppm] Incerteza [ppm] 1 0,0 0,0 2 0,5 0,52 5,4 10,4 ±6.0 3 1,6 1,12 4,2 3,8 ±2.2 4 2,8 1,15 0,8 0,7

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± 0,4 5 3,8 1,02 -1,1 -1,1 ±0.6 6 4,6 0,75 2,8 3,8 ±2.2 7 5,6 1,09 0,2 0,2 ±0.1 8 8,2 2,53 0,1 0,1 ±0.0 9 9,4 1,18 -1,2 -1,0 ±0.6 10 10,3 0,94 0,6 0,6 ± 0,4 11 12,4 2,12 -0,1 -0,1 ±0.0 12 14,4 2,02 0,4 0,2 ±0.1 13

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16,4 1,95 -0,1 -0,1 ±0.0 14 18,5 2,07 0,5 0,2 ±0.1 15 21,6 3,08 0,2 0,1 ±0.0 Sometimes it is difficult to say if the variation is due calibration uncertainty or long- term stability. After several calibrations the long-term drift can be estimated from the measurement data (see the seven latest results in the figure below). When this kind of stable situation is reached there is no need to update the uncertainty estimations annually as long as the drift remains smaller in recalibrations.

Page 104100 Appendix C: Uncertainty Calculation Uncertainty of the Reference Equipment Caused by Temperatura There are three sources of uncertainty caused by temperature: At the time of calibration the temperature of the reference resistor is given 1. com an estimation of ± 0.05 °C. This uncertainty was not included in the calibration incerteza. Therefore, the uncertainty due to the calibration temperature is: Where α is the temperature coefficient of the reference resistor. The uncertainty caused by the uncertainty of the temperature coefficient 2. do reference resistor. The coefficient α = 0.75 · 10 -6 Ω °C is given by the manufac- turer without any estimation of uncertainty. To define the uncertainty, the coef- ficient was measured and the uncertainty estimated, the measured coefficient

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was found to be α = 0.82 · 10 -6 Ω °C -1 ± 0.03 · 10 -6 Ω °C -1 . The calibration temperatures vary from 22.4 to 23.7 °C and the temperature dur- ing use may vary from 19.5 to 20.5 °C. This means that the maximum tempera- ture difference is 4.2 °C. The resistance uncertainty due to the uncertainty of the temperature coefficient is: 4.2 °C · 0,03 · 10 -6 Ω °C -1 = 0,13 · 10 -6 Ω. The uncertainty caused by the temperature uncertainty of the reference resistor 3. during use. The temperature is measured but the temperature varies according to room temperature (from 19.5 to 20.5 °C). It is estimated that the uncertainty of the measured temperature value is 0.3 °C. The resistance uncertainty due to the uncertainty of the temperature is: 0.3 °C · 0,82 · 10 -6 Ω · C -1 = 0.25 · 10 -6

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Ω . Formula 13 Ω ⋅ = ° Ω ⋅ ⋅ ° = α ⋅ ° = - - - 8 1 6 10 4,1 C 10 0. 2 8 C 0. 5 0 C 0. 5 0 u Formula 14 10.4 ppm / √ 3 = 6.0 ppm

Page 105Appendix C: Uncertainty Calculation 101 Correlation of Uncertainty Factors When estimating the uncertainty factors one must also estimate if the factors are correlacionados. In case the factors correlate it must be taken into account by using ap- propriate correlation factors. In these examples all uncertainty factors are considered not to be correlated. Combining Uncertainty Factors The 'old' uncertainty calculation method is the square root of the sums of squares of the components: Explicações u

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1 ...u n the uncertainty components determined using the methods A or B u the combined uncertainty representing 68% confidence level (k = 1) Ω ⋅ = ° Ω ⋅ ⋅ ° = α ⋅ ° = 10 4,1 C 10 0. 2 8 C 0. 5 0 C 0. 5 0 u Formula 14 2 n 2 2 2 1 u ... u u u + + = Formula 15

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Page 106102 Appendix C: Uncertainty Calculation Measurement Model The 'modern' uncertainty calculation is based on measurement model where all the uncertainty factors are presented as corrections. The uncertainties of these corrections are multiplied with the appropriate sensitivity coefficients before calculating the square root of the sums of squares of the components: Explicações δtreference and δtreading the corrections After all the corrections are determined the uncertainty is calculated using orçamento incerteza. Orçamento incerteza Example of a measurement model used in temperature calibration: After all uncertainty factors are estimated, a uncertainty budget must be built. Formula 15 n 2 1 u ... u u u + + = Formula 15 ( ) ( ) leitura leitura referência referência correção t t t t t δ + - δ + = Formula 16 Formula 15 (

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) ( ) [ ] ( ) ( ) [ ] rnd dev hom stab n 1 Eu ler i, ler ref i, ref hom stab n 1 Eu ler i, ler ref i, ref rnd dev t t t t n t t t t b t t n

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t t t t t t b δ - δ - δ + δ + δ + - δ + = δ + δ + δ + - δ + = δ + δ + = = ( ) ( ) t t t t t

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δ + - δ + = Formula 16

Page 107Appendix C: Uncertainty Calculation 103 Normal probability means type A uncertainty and Rectangular means type B uncertainty. Explicações R cal the value given in calibration δR cal,t the correction due temperature uncertainty in calibration δR stab the correction due stability of the reference resistor δRα the correction due uncertainty of the temperature coefficient δR t the correction due uncertainty of the temperature of the reference resistor Explicações t cal the temperature during calibration, tcal = 23.45 °C t the measured temperature, tcal = 20.28 °C α the temperature coefficient of the reference resistor, α = 0.82 · 10 -6 Ω ° C -1 EXAMPLE (should this be formula 16?) t stab t, cal cal t R R R

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R R R δ + δ + δ + δ + = α should this be Formula 17? [ ] t t t t n b δ - δ - δ + δ + = Formula 17 Formula 18 t stab t, cal cal t R R R R R R δ + δ

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+ δ + δ + = α should this be Formula 17? α⋅ - = δ ) T t( R cal t After this formula the explanati Formula 18

Page 108104 Appendix C: Uncertainty Calculation Orçamento incerteza Quantidade Xi Estimar xj Padrão Incerteza u (xj) Probabilidade Distribuição Sensibilidade coeficiente cj Incerteza Contribuição u(yi) [ Ω ] Rcal 25.000017 Ω 5.0 ·10 -6 Ω normal 1 5.0 · 10 -6 δRcal, t 0.000000 Ω 0.05 °C

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normal 0.82 ·10 -6 Ω °C -1 4.1·10 -8 δRstab 0.000000 Ω 1.8 ·10 -6 Ω retangular 1 1.8 · 10 -6 δRα 0.000000 Ω 0.03 ·10 -6 Ω °C -1 ·3.17 °C especial 1 9.5 · 10 -7 δRt -0.0000026 Ω 0.3 °C retangular 0.82 ·10 -6 Ω °C -1 2.5 · 10 -7 Rt 25.000014 Ω Incerteza combinada 5.0 · 10 -5 Expanded uncertainty (k=2) 1.0 · 10 -4

Page 109Appendix C: Uncertainty Calculation 105 Expanded Uncertainty The combined uncertainty (u) is multiplied with a coverage factor (k) to get the

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expanded uncertainty (U) . The value for coverage factor k = 2, means that the confidence level of the expand- ed uncertainty is 95 %. The expanded uncertainty is given with the measurement result and coverage factor. Example: 75.5 %RH ± 2.0 %RH, (k = 2) Presenting Uncertainty No rounding is made in sub-calculations. The uncertainty is usually given with two significant digits after the decimal point: 1000.22 hPa ± 0.15 hPa instead of 1000.22 hPa ± 0.15127 hPa. The expanded uncertainty may be rounded downwards if the rounded amount is less than 5% of the uncertainty value. All other values should be rounded upwards. ± 0.106 hPa should be rounded to ± 0.2 hPa instead of ± 0.1 hPa, which as 5% of 0.106 hPa is 0.0053 hPa and if rounded to ± 0.1 hPa the rounded part 0.006 > 0.0053 hPa.

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Page 111References 107 Referências Japan Industrial Standard / JIS Z 8806. 2001 1. Japan Industrial Standard / JIS B 7920. 2000 2. Humidity Measurement by Sensor Research Society 3. Humidity Measurement & Sensor Manual / October, 1989 4. Japan Testing Machinery Association 5. Standardization of Measurement & Control Technology of Environmental Test- 6. ing Machinery / 1994 A guide to the measurement of humidity / ISBN 0-904457-24-9, NPL, 1996 7. Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibration / EA-4/02 8. International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology 9. / ISO 1993 Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation. 10. / WMO No. 8. World Meteorological Secretariat of the World Meteorological Organization / Geneva, Switzerland, 11. 1983 Fifth edition. International Organization for Standardization (http://www.iso.org/iso/en/ 12. ISOOnline.frontpage) / accessed on 20.03.2006 Bureau International des Poids et Mesures 13.

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(http://www.bipm.fr/en/home/) / accessed on 17.03.2006

Page 112www.vaisala.com