quarta-feira, 6 de maio de 2009

O Processo de Comprovação Metrológica - Parte 2/3

Quando calibrar

Conforme discutido anteriormente, diversas normas estabelecem, como requisito, a calibração de equipamentos de teste e medição (ET&M) em intervalos adequados, não sendo definido o conceito de "intervalos adequado". A sustentação para uma análise estatística de intervalos fundamentada na teoria da confiabilidade pode ser encontrada na norma americana U.S. Department of Defense MIL-STD-45662 A, publicada em agosto de 1988, que estabelece:

"Equipamentos de Teste e Medição (ET&M) e padrões de Medição devem ser calibrados a intervalos periódicos, estabelecidos e mantidos para garantir exatidão e confiabilidade aceitáveis, onde confiabilidade é definida como a probabilidade que o ET&M e o padrão de medição manter-se-ão dentro da tolerância através do intervalo estabelecido. Intervalos deverão ser reduzidos ou poderão ser ampliados.quando os resultados de calibrações prévias indicam que tais ações são adequadas para assegurar o nível de confiabilidade aceitável....".

Tradicionalmente, a periodicidade de calibração tem sido estabelecida por métodos informais ou práticos de estimação, normalmente fixa. O estabelecimento de intervalos a partir da teoria da confiabilidade aporta uma série de modelos de inferência estatística, envolvendo distribuições normais, de Poisson, teste Chi-quadrado, análise de Weibull e estatística Bayesiana.

Confiabilidade é a probabilidade que um dado produto, sistema ou ação irá obter performance satisfatório, sob condições ambientais especificadas e por um período de tempo prescrito, ou para o número de ciclos de operação requerido para a sua missão ou tarefa. Confiabilidade envolve três conceitos distintos:

  1. Enquadramento em um nível específico de performance
  2. Probabilidade de obtenção daquele nível
  3. Manutenção daquele nível por um determinado tempo

Para análise de intervalos de calibração, o termo confiabilidade refere-se à probabilidade que um item de ET&M ou parâmetro esteja dentro da tolerância. Genericamente falando, um intervalo ótimo de calibração é aquele que maximiza a periodicidade, minimizando os custos de calibração e de perdas por interrupção, sem afetar a confiabilidade do produto, sistema, processo ou ação associada à Unidade a ser calibrada.

Sob o ponto de vista prático, a calibração periódica não previne a ocorrência de uso de equipamentos fora de tolerância. Embora seja virtualmente impossível prever o período de tempo no qual haverá a transição de um item da condição "dentro das especificações" para "fora das especificações", tem se buscado, na prática, encontrar um intervalo de tempo entre calibrações que mantenha a percentagem de itens em uso, em um nível aceitável de confiança que assegure sua opção dentro das especificações ou tolerâncias.

Nos últimos anos, diversos métodos tem sido propostos para controlar percentuais de equipamentos "dentro das especificações", empregando sofisticadas técnicas estatísticas para associar estes resultados à periodicidade de calibração.

Também foram publicados diversos algoritmos de decisão para ajustar intervalos de calibração em função das condições (dentro ou não da tolerância) observadas durante a calibração. De uma maneira geral, estes métodos consistem de instruções, fórmulas e tabelas para aumentar, manter ou reduzir a periodicidade da calibração. Embora sejam relativamente simples de aplicar e de baixo custo de implementação, os métodos algorítmicos apresentam algumas limitações que devem ser consideradas, sendo a principal delas a necessidade de considerável tempo acumulado de históricos de calibração para serem mais efetivos e confiáveis.

Existem diversos métodos algorítmicos propostos na literatura, grupados em métodos reativos-aqueles nos quais os ajustes nos intervalos de calibração são feitos em resposta aos dados recentes de calibração, sem relevar modelos de predição ou medidas de confiabilidade- e métodos clássicos – onde o enfoque está na estimativa no tempo em que ocorrerá uma condição de "fora da tolerância". Embora os métodos clássicos sejam mais robustos, os métodos reativos são de mais fácil aplicabilidade prática. Saraiva, C.P. sintetizou alguns métodos aplicáveis na determinação prática da periodicidade de calibração, existindo diversos softwares comercialmente disponíveis para esta finalidade.

Para laboratórios acreditados, a periodicidade da calibração dos padrões de referência é acordada com o avaliador técnico do Inmetro. Porém, nada impede o laboratório de ao longo do tempo solicitar mediante a apresentação de um histórico de calibrações o aumento dessa periodicidade. Nos intervalos definidos ele fará as verificações intermediárias que irão manter a confiança da calibração. Essas verificações também deverão ser realizadas nos padrões de transferência e de trabalho do laboratório.

Texto publicado na revista Metrologia e Instrumentação
Celso Pinto Saraiva e Maria Angélica de Oliveira Coutinho
"O que, quando, como e onde calibrar equipamentos"

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