Regulamento técnico metrológico



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REGULAMENTO TÉCNICO METROLÓGICO A QUE SE REFERE A PORTARIA N0


  1. OBJETIVO E CAMPO DE APLICAÇÃO

    1. Este regulamento técnico metrológico fixa as principais características metrológicas e os procedimentos de avaliação de células de carga usadas na medição estática de massa.

    2. Instrumentos que estejam associados a células de carga e que dão uma indicação da massa não são objeto deste regulamento técnico metrológico.

    3. O conceito utilizado neste regulamento técnico metrológico leva em conta o fato de que é necessário considerar em conjunto os vários erros das células de carga, quando se ajusta o desempenho de uma célula de carga dentro do erro admitido.

    4. É possível ter-se pequenos erros de não linearidade e de histerese e erros moderados de temperatura, ou, inversamente, ter-se erros moderados de não linearidade e de histerese e pequenos erros de temperatura.

    5. Além de se especificar os limites de erros individuais para certas características (não linearidade, histerese, etc.), é preferível introduzir o envelope do erro total admitido para uma célula de carga como o fator limite. A utilização do conceito de envelope do erro permite equilibrar as contribuições individuais para o erro total de medição, obtendo-se o resultado final desejado.




  1. DEFINIÇÕES

2.1 Termos gerais

2.1.1 Célula de carga: Transdutor de força que, após terem sido considerados os efeitos da aceleração da gravidade e do empuxo do ar no local de utilização, mede uma massa, convertendo a grandeza medida (massa) em outra grandeza medida (sinal de saída).

2.1.2 Célula de carga equipada com partes eletrônicas: célula de carga que emprega um conjunto de componentes eletrônicos tendo uma função própria reconhecível.

2.1.2.1 Componente eletrônico: a menor entidade física que usa a condução de elétrons ou lacunas em semicondutores, gases ou no vácuo.
2.1.3 Aplicação da carga

2.1.3.1 Carregamento por compressão: quando uma força de compressão é aplicada a uma célula de carga.

2.1.3.2 Carregamento por tração: quando uma força de tração é aplicada a uma célula de carga.

2.1.4 Ensaio de desempenho: um ensaio usado para verificar se a célula de carga sob teste pode executar suas funções pretendidas.


2.2 Características metrológicas de uma célula de carga

2.2.1 Classe de exatidão: Classe de células de carga que satisfazem a certas exigências metrológicas destinadas a conservar os erros dentro de limites especificados

2.2.2 Família de células de carga: Para fins de avaliação de tipo/aprovação de modelo, uma família de células de carga consiste em células de carga que sejam:


  • do mesmo material ou combinação de materiais;

  • do mesmo projeto de técnica de medição;

  • do mesmo método de construção;

  • do mesmo conjunto de especificações e,

  • um ou mais grupos de células de carga.

        1. Grupo de célula de carga: todas as células de carga dentro de uma família possuindo características metrológicas idênticas.

      1. Símbolo de ensaio de umidade: um símbolo atribuído a uma célula de carga que indica as condições de umidade sob as quais a célula de carga foi ensaiada.


2.3 Faixa, capacidade e outros termos de saída

2.3.1 Valor de divisão de célula de carga: parte da faixa de medição da célula de carga na qual aquela faixa é dividida.

2.3.2 Faixa de medição da célula de carga: faixa de valores da grandeza medida (massa) para os quais o resultado da medição não deve ser afetado por um erro superior ao erro máximo admissível.

2.3.3 Saída da célula de carga: Grandeza mensurável, na qual uma célula de carga converte a grandeza medida (massa).

2.3.4 Valor de divisão de verificação da célula de carga (v): o valor da divisão da célula de carga, expressa em unidades de massa, utilizada no ensaio da célula de carga para a classificação da exatidão.

2.3.5 Capacidade máxima (Emáx): maior valor da grandeza (massa) que pode ser aplicada a uma célula de carga sem ultrapassar o erro máximo admissível

2.3.6 Carga máxima da faixa de medição (Dmáx): o maior valor de uma grandeza (massa) que é aplicada a 2.3.7 Número máximo de valores de divisão de verificação de uma célula de carga (nmáx): o número máximo de valores de divisão de uma célula de carga, nos quais a faixa de medição de uma célula de carga pode ser dividida, para a qual o resultado de medição não deve ser afetado por um erro superior ao erro máximo admissível.

2.3.8 Carga morta mínima (Emín): menor valor de uma grandeza (massa) que pode ser aplicada a uma célula de carga sem ultrapassar o erro máximo admissível.

2.3.9 Retorno mínimo do sinal de saída para a carga morta (DR): Diferença na saída da célula de carga na carga morta mínima, medida antes e após a aplicação de carga.

2.3.10 Valor de divisão mínimo de verificação na célula de carga (vmín): menor valor de divisão de verificação da célula de carga na qual a faixa de medição da célula de carga pode ser dividida.

2.3.11 Carga mínima da faixa de medição (Dmín): menor valor de uma grandeza (massa) que é aplicada a uma célula de carga durante o uso. Este valor não deve ser menor do que Emín.

2.3.12 Número de valores de divisão de verificação de uma célula de carga (n): o número de valores de divisão de uma célula de carga no qual a faixa de medição da célula de carga é dividida.

2.3.13 Carga limite de segurança: carga máxima que pode ser aplicada sem produzir um desvio permanente nas características do desempenho superior aos valores especificados.

2.3.14 Tempo de aquecimento: o tempo transcorrido entre o instante em que a potência é aplicada a uma célula de carga e o instante no qual a célula de carga pode sujeitar-se às exigências.


2.4 Medição e termos de erro

2.4.1 Fluência: variação na saída da célula de carga, produzida ao longo do tempo em presença de uma carga constante, permanecendo igualmente constantes todas as condições ambientes e as outras variáveis.

2.4.2 Fator pLC: o valor de uma fração adimensional, expresso como um número decimal, usado na determinação do erro máximo admissível. Representa aquela parcela de um erro total (que pode ser aplicado a um instrumento de pesagem) que foi atribuído à célula de carga sozinha.

2.4.3 Incerteza expandida: quantidade que define um intervalo em torno do resultado de uma medição que pode ser esperado englobar uma fração grande da distribuição de valores que poderiam ser razoavelmente atribuídos ao mensurando.

2.4.4 Falha: a diferença entre o erro da célula de carga e o erro intrínseco da célula de carga

2.4.5 Saída de detecção de falha: uma representação elétrica emitida pela célula de carga indicando que existe uma condição de falha.

2.4.6 Erro de histerese: a diferença entre as leituras na saída da célula de carga para a mesma carga aplicada, uma leitura obtida aumentando-se a carga a partir da carga mínima da faixa de medição e a outra diminuindo-se a carga a partir da carga máxima da faixa de medição.

2.4.7 Erro da célula de carga: a diferença entre o resultado de medição da célula de carga e o valor verdadeiro da massa.

2.4.8 Erro intrínseco da célula de carga: o erro de uma célula de carga, determinado sob as condições de referência

2.4.9 Erro máximo admissível: os valores extremos de um erro permitidos para uma célula de carga

2.4.10 Não linearidade: Desvio da curva de calibração da célula de carga, para cargas crescentes, em relação a uma linha reta.

2.4.11 Repetitividade: aptidão de uma célula de carga em fornecer indicações muito próximas, em repetidas aplicações da mesma célula de carga, sob as mesmas condições de medição.

2.4.12 Erro de repetitividade: Diferença entre as leituras da saída da célula de carga, tomadas de ensaios consecutivos, sob o mesmo carregamento e as mesmas condições de medição ambientes.

2.4.13 Sensibilidade: variação da resposta (saída) de uma célula de carga dividida pela correspondente variação do estímulo (carga aplicada).

2.4.14 Falha significativa: uma falha maior do que o valor de divisão de verificação da célula de carga (v). As falhas a seguir não devem ser consideradas como falhas significativas, mesmo quando elas ultrapassam o valor de divisão de verificação da célula de carga (v0:


  • Falhas provenientes de causas simultâneas e mutuamente independentes;

  • falhas que tornam impossível a realização de qualquer medição;

  • falhas importantes que são notadas facilmente por todos aqueles interessados no resultado da medição;

  • falhas transitórias constituídas de variações momentâneas da saída da célula de carga que não podem ser interpretadas, memorizadas ou transmitidas como resultados de medição.

2.4.15 Estabilidade do amplitude da faixa nominal: a capacidade de uma célula de carga manter a diferença entre a saída da célula de carga na carga máxima e a saída da célula de carga na carga mínima, ao longo de um período de uso, dentro de limites especificados.

2.4.16 Efeito da temperatura sobre a saída da carga morta mínima: variação na saída da carga morta mínima devida a uma variação na temperatura ambiente.

2.4.17 Efeito da temperatura sobre a sensibilidade: variação na sensibilidade devido a uma variação na temperatura ambiente.
2.5 Influências e condições de referência

2.5.1 Grandeza de influência: grandeza que não é o mensurando, mas que afeta o resultado da medição deste.

2.5.1.1 Fator de influência: uma grandeza de influência tendo um valor dentro das condições de utilização especificadas da célula de carga.

2.5.1.2 Perturbação: uma grandeza de influência tendo um valor dentro dos limites especificados, mas fora das condições de utilização especificadas da célula de carga.

2.5.2 Condições de utilização: condições de uso para as quais as características metrológicas especificadas de uma célula de carga mantém-se dentro dos erros máximos admissíveis especificados.

NOTA: As condições de utilização geralmente especificam faixas ou valores aceitáveis para o mensurando e para as grandezas de influência.

2.5.3 Condições de referência: condições de uso para o ensaio de desempenho de uma célula de carga ou para intercomparação de resultados de medições.

NOTA: As condições de referência geralmente incluem os valores de referência ou as faixas de referência para as grandezas de influência que afetam a célula de carga.


2.6 Ilustração de certas definições: Os termos que aparecem acima da linha horizontal central são parâmetros que são fixados no projeto da célula de carga . Os termos que aparecem abaixo dessa linha são parâmetros que são variáveis, dependentes das condições de utilização ou nos ensaios de uma célula de carga (em particular, aquelas células de carga usadas nos instrumentos de pesagem).

Carga nula Carga estática Carga máxima Limite de

mínima da célula da célula de segurança

de carga, Emín carga, Emáx




Faixa máxima de medição






Faixa de medição
carga estática mínima carga máxima

(da faixa de medição),Dmín (da faixa de medição), Dmáx


Figura 1. Ilustração de algumas definições.
Nota:




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