Aluna: Marina Morgana G. S. Abreu – Eng. Mecânica

Metrologia

Padrões de Medida

Um padrão de medida é a representação de certa unidade de medida. Através de experiências, cujos resultados se aproximam o máximo possível da definição dada a tal unidade de medida, é criada uma representação padrão, com a qual outras representações podem ser comparadas.

Classificação:

Padrão nacional é a representação da unidade de medida criada pelo laboratório nacional. Todas as medições feitas devem ser rastreadas por este laboratório.

Padrão Intrínseco serve para dar maior exatidão possível à medição. Em geral, são criados por laboratórios,a partir de procedimentos que permitem reproduzir uma quantidade dentro dos limites da incerteza estabelecida.

Padrão de Relação é um tipo de padrão adimensional, geralmente um divisor utilizado para comparar certos valores a um padrão intrínseco.

Padrões de consenso são objetos ou processos utilizados para realizar medições aceito por consumidores e fornecedores.

Padrão de Quantidades Indiretas é a utilização de vários padrões para se determinar através de manipulação matemática, outra medida desejada.

Padrões

Como os padrões nacionais variam entre si, existem regras para o ajuste dos padrões disponíveis:

Se a exatidão do instrumento de medida for:

1. Menor que 5 vezes a magnitude da grandeza a alterar, o instrumento deve ser ajustado;2. Entre 5 e 10 vezes, cada caso deve ser estudado;3. Maior que 10 vezes, não deve haver ajuste.

Padrão de Corrente

A unidade SI é o Ampere (A) definida por “corrente invariável que, se mantida entre dois condutores paralelos e de secção transversal desprezível, no vácuo, com 1 metro de distância entre si, produz uma força de 2x10⁻⁷ N por metro”. Não possui padrão de medida estabelecido.

Padrão de tensão

Padrão intrínseco

Volt (V): É a diferença de potencial entre dois pontos de um condutor atravessado por uma corrente de um ampere, quando a potência dissipada entre esses dois pontos é de 1 Watt.

O padrão intrínseco, constituído de uma rede de junções semicondutoras polarizadas mantidas a 4,2K, define a tensão nas junções como:

Vj = n f/Kj -90 ,sendo Vj a tenso na junção, f, a freqüência em GHz, Kj-90 a constante Josephson (483.597,9 GHz/V).

O volt também possui dois padrões de estado sólido: um padrão constituído por um amplificador de referencia e diodo zener integrado, e um que utiliza diodos zener discretos compensados em temperatura, além das pilhas saturadas, ainda encontradas em laboratórios de calibração.

Padrão de resistência

O ohm é tradicionalmente representado pelo resistor padrão de Thomas (1Ω), que tem máxima estabilidade.

Existe também o resistor Reinchsanstalt, para altas correntes com resistência da ordem de 0,1Ω a 1MΩ, e o resistor de Rosa, também conhecido com resistor NBS, com valores acima de 10Ω.

Padrão de tempo

O segundo, unidade SI de tempo, é definido a partir da freqüência da radiação do césio. No Brasil, o padrão primário é um relógio atômico de césio, que fica no Observatório Nacional, e possui erro de ±1 segundo a cada 63.400 anos.

Padrão de comprimento

Como o metro é definido a partir do segundo, sua exatidão é próxima a da unidade de tempo. Para realizar tal medida, mede-se o tempo que um pulso luminoso leva para percorrer certa distância, ou em caso de medidas menores, um instrumento chamado interferômetro.

No Brasil, o responsável por essa medida é o Laboratório de Interferometria do Inmetro.

Padrão de massa

O quilograma é a unidade padrão de massa, e ainda é representado por um protótipo, de platina e irídio. O quilograma pode ser redefinido utilizando-se a equação da relatividade de Eintein e de Planck. No Brasil, o Laboratório de Massa do Inmetro é responsável pela realização da unidade de massa.

Padrão de força

O Newton é realizado através da aceleração da gravidade e da massa. O laboratório de Força e Dureza do Inmetro é responsável ela medida de força no Brasil.

Padrão de Pressão

O pascal pode ser realizado , para pressões baixas, através da coluna de mercúrio, ou através de balança de pressão.

Padrão de temperatura

Por ser difícil de realizar, utilizam-se pontos fixos de temperatura baseadas na escala internacional de temperatura.

Padrão de intensidade luminosa

Pode ser realizada medindo a energia de uma fonte luminosa, que atravessa um filtro que simula a resposta do sistema visual humano.

Padrão de quantidade de matéria

Pode-se realizar o mol por determinar a constante de Avogadro e estabelecer a molaridade da amostra contando o seu número de constituintes, ou através da massa atômica do elemento.