Metrologia
O que é?
Vanessa Fortes
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O conceito de Metrologia
• Palavra de origem grega
– metron: medida
– logos: é a ciência das medIções
• Definição do dicionário Aurélio
– conhecimento dos Pesos e Medidas e dos Sistemas de
Unidades de Todos os Povos, Antigos e Modernos
• Segundo o Vocabulário Internacional de Metrologia (VIM)
– “Metrologia é a Ciência da Medição”
– A metrologia abrange todos os aspectos teóricos e práticos
relativos às medições, qualquer que seja a incerteza, em
quaisquer campos da ciência ou da tecnologia
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Metrologia no dia-a-dia
• Medir faz parte do dia-a-dia do ser humano, mas nem
sempre nos damos conta
– Ao acordarmos utilizamos normalmente um despertador
• Mesmo aqueles que se utilizam de um serviço telefônico não
podem esquecer que "em algum lugar" a hora está sendo
medida
– Ao realizarmos nossa higiene diária utilizamos produtos
industrializados (sabonete, pasta de dente, creme de barbear,
shampoo, perfume, etc.) que foram medidos anteriormente
(peso, volume, composição química, etc.) e liberados para
comercialização
– Nos restaurantes que servem "comida a quilo“
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Metrologia no dia-a-dia
– Para o automóvel não ficar sem combustível e
nos deixar parados no meio da rua, existe um
indicador da quantidade de combustível do
tanque que nos orienta para a hora do
reabastecimento
– Para não sermos multados por excesso de
velocidade, os veículos possuem um velocímetro
que também nos orienta
– Ao utilizarmos um táxi, o taxímetro mede o valor
da tarifa em função da distância percorrida
– No posto de gasolina, nos deparamos com um
sistema de medição da quantidade de
combustível colocada no tanque de combustível
de nosso carro
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Metrologia no dia-a-dia
– Em casa, no escritório, lojas, escolas, hospitais e indústrias
existe a medição do consumo de energia elétrica, água, gás e
das ligações telefônicas (esta última realizada nas
concessionárias)
– Para a nossa garantia durante o check-up médico são
utilizados instrumentos tais como eletrocardiógrafos,
termômetros, esfigmomanômetros, entre outros
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O conceito de Metrologia
• Origem da Medição
– Salvaguardar rendimentos e moedas, medir salários e
recompensas, construção de palácios, pirâmides e
estabelecer um calendário
– Unidades de medidas próprias de cada civilização
• A Medição envolve:
– Valor numérico
– Unidade de medida
– Incerteza associada
– Aceitação, credibilidade e universalidade
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Fatores Metrológicos
• Os fatores metrológicos que interferem diretamente no
resultado de uma medição podem ser: método, amostra,
condições ambientais, usuários e equipamentos
• Desta forma, as medições transformam os fatores
metrológicos de um processo qualquer em uma medida
• Pode-se entender a medida como o resultado do processo
de medição, e, nesse sentido, sua qualidade depende de
como tal processo é gerenciado
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Importância da Metrologia
• Segundo o Vocabulário Internacional de Metrologia (VIM),
Medição é:
Conjunto de operações que tem por objetivo
determinar um valor de uma grandeza
• Garantia de justas relações de troca
• Saúde, Segurança e Meio Ambiente
• Qualidade, Inovação e Competitividade
“Se você não pode medir algo, não pode melhorá-lo.”
Lord Kelvin
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Importância da Metrologia
• Algumas ferramentas da Metrologia
– Conhecimento profundo, experiência e know how /
know way científico
– Uso de unidades comuns e de padrões
– Intercomparações
– Mecanismos
competência
formais
de
reconhecimento
de
– Estrutura organizacional e rastreabilidade
– Rigorosa avaliação quantitativa de incertezas
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Importância da Metrologia
• Metrologia e Qualidade
Qualidade
Controle
Medição Adequada
Metrologia
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Histórico
• As unidades de medição primitivas estavam
baseadas em partes do corpo humano, que eram
referências universais
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Histórico
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Histórico
• Com a expansão do comércio internacional, além da
questão do câmbio, existia também a dificuldade em lidar
com as inúmeras unidades de medida em que eram
expressas as mercadorias comercializadas em dezenas de
portos no Mediterrâneo, no Oceano Índico e na América.
• Foi criado na França em 1790 o Sistema Métrico
• O metro equivale à décima milionésima parte de um quarto
do meridiano terrestre
• É o sistema oficial de medidas no Brasil desde 1862
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Histórico
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Histórico
• 1830 - Início da história da metrologia brasileira
• 1862
Lei Imperial nº 1.157 estabelece que o sistema de
pesos e medidas será substituído pelo sistema métrico
francês
• 1872 Implantado o Sistema Métrico Decimal no Brasil
• 1938 - Promulgação da Legislação Metrológica - Decreto-lei
nº 592
• 1940 - Criação da Associação Brasileira de Normas
Técnicas – ABNT
• 1952 - Institucionalização do Sistema Internacional de
Unidades - SI
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Histórico
• 1956 - Criação da Organização Internacional de Metrologia
Legal / OIML
• 1961 - Lei nº 4.048/61, criando o Instituto Nacional de
Pesos e Medidas (INPM)
• 1971 - Inauguração do Centro Nacional de Metrologia /
Xerém - Duque de Caxias – RJ
• 1973 - Nasce o Sinmetro, Inmetro e Conmetro
• 1980 - Definitiva implantação do Inmetro, transferindo as
atribuições do INPM
• 1998 - Assinatura do Contrato de Gestão / Agência
Executiva
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Metrologia
ESTRUTURA METROLÓGICA MUNDIAL
CONFERÊNCIA GERAL DE
PESOS E MEDIDAS(CGPM)
COMITÊ INTERNACIONAL DE
PESOS E MEDIDAS(CIPM)
COMITÊS CONSULTIVOS
BUREAU INTERNACIONAL DE
PESOS E MEDIDAS(BIPM)
INSTITUTOS NACIONAIS
DE METROLOGIA(INM)
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Metrologia
• CONFERÊNCIA GERAL DE PESOS E MEDIDAS (CGPM)
– Discute e propõe ações necessárias para assegurar a
propagação e o aperfeiçoamento do SI
– Sanciona
os
resultados
das
novas
determinações
fundamentais e as diversas resoluções científicas de cunho
internacional
• COMITÊ INTERNACIONAL DE PESOS E MEDIDAS (CIPM)
– Coordena os trabalhos internacionais efetuados nos seus
domínios respectivos
– Propõe as recomendações concernentes às modificações a
introduzir nas definições e nos valores das unidades de
medida
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Metrologia
• BUREAU INTERNACIONAL DE PESOS E MEDIDAS (BIPM)
– Assegura a unificação mundial das medidas físicas
– Estabelece os padrões fundamentais e as escalas das
principais grandezas físicas e conserva os protótipos
internacionais
– Efetua a comparação dos padrões nacionais e internacionais
– Assegura a coordenação
correspondentes
das
técnicas
de
medição
• INSTITUTOS NACIONAIS DE METROLOGIA (INM)
– Um INM detém a guarda dos padrões nacionais, bem como
mantém, realiza, reproduz e dissemina as unidades de
medida no País
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HIERARQUIA DO SISTEMA METROLÓGICO
TRATADO DO METRO
(20 de maio de 1875)
CGPM
Campo
Diplomático
Campo Técnico
CIPM
Promove o SI
Elege o CIPM
Aprova decisões do CIPM
Aloca fundos para o BIPM
Coordena os Comitês Consultivos
Apresenta propostas ao CGPM
Dirige operações do BIPM
Comitês Consultivos
BIPM
Estabeleceu a CGPM , o CIPM e o BIPM
Eletricidade e magnetismo
Fotometria e radiometria
Termometria
Comprimento
Tempo e freqüência
Radiação ionizante
Unidades
Massa e grandezas relacionadas
Quantidade de matéria
Acústica, ultra-som e vibração
Assegura a uniformidade mundial das medidas físicas
Institutos Nacionais de Metrologia
Mantêm os padrões nacionais e disseminam no país as unidades do SI
Cooperam com o BIPM e promovem membros para os Comitês Consultivos
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Metrologia
Campo Político
Campo Técnico
SINMETRO
Criado pela Lei 5966,
de 11/12/1973
CONMETRO
Formula, coordena e supervisiona a política
nacional de metrologia, normalização e
avaliação da conformidade
CBAC
Assessora o CONMETRO nos
assuntos de metrologia
CBM
INMETRO
Executa a política metrológica do País
DIMCI ( Diretoria de Metrologia
Científica e Industrial)
IRD
DIMCI
ON-DSH (Observatório Nacional
ON
IRD (Instituto de Radioproteção
e Dosimetria)
Rede Brasileira de Calibração
(RBC)
RBC e RBLE
Laboratórios em Geral
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Departamento do Serviço da Hora)
Rede Brasileira de Laboratórios de
Ensaio (RBLE)
Outros Canais
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INMETRO
“Prover confiança à sociedade brasileira nas medições e nos
produtos, através da metrologia e da avaliação da
conformidade, promovendo a harmonização das relações
de consumo, a inovação e a competitividade”.
Metrologia
Científica e
Industrial
Articulação
Internacional (Ponto
Focal de Barreiras
Técnicas)
INMETRO
Acreditação de
Organismos e
Laboratórios
Metrologia Legal
Educação para
Metrologia e
Qualidade
Avaliação da
Conformidade
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Metrologia Científica e Industrial
• A Metrologia científica trata, fundamentalmente, dos
padrões de medição internacionais e nacionais, dos
instrumentos laboratoriais e das pesquisas e metodologias
científicas relacionadas ao mais alto nível de qualidade
metrológica
• A Metrologia Industrial abrange aos sistemas de medição
responsáveis pelo controle dos processos produtivos e pela
garantia da qualidade e segurança dos produtos finais.
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Metrologia Científica e Industrial
• Exemplos
– Calibração de termômetros-padrão de mercúrio em vidro e de
pirômetros ópticos
– Medidas de comprimento utilizando equipamentos a "laser"
– Calibração de pesos-padrão e balanças analíticas para
laboratórios
– Medição e controle de uma linha de produção de automóveis
– Ensaios em produtos certificados, tais como brinquedos,
extintores de incêndio, fios e cabos elétricos, entre outros.
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Ponto Focal de Barreiras Técnicas – Articulação
Internacional
Eixos da PITCE - Política Industrial,
Tecnológica e de Comércio Exterior
Inovação e
desenvolvimento
tecnológico
Modernização
industrial
Alvo
Crescimento econômico,
aumento da eficiência
e da competitividade
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Ponto Focal de Barreiras Técnicas – Articulação
Internacional
Relações Internacionais
Reconhecimento
Representação oficial
ILAC (International Laboratory
Accreditation Cooperation)
IAF (International Accreditation
Forum)
EA (European Cooperation for
Accreditation)
APLAC (Asia Pacific Laboratory
BIPM
OIML
SIM
Codex Alimentarius
PEFCC
Mercosul
Accreditation Cooperation)
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Metrologia Legal
• Estabelece procedimentos legislativos, administrativos e
técnicos pelas ou por referência às autoridades públicas,
e implementadas em nome dessas autoridades
• Propósito de garantir, de maneira regulatória ou
contratual, a qualidade apropriada e a credibilidade das
medições relativas aos controles oficiais, ao comércio, à
saúde, à segurança e ao meio ambiente
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Metrologia Legal
GARANTIA METROLÓGICA
- R.OIML
- RTM (regulmentação técnica metrológica)
REGULAMENTOS
- OUTROS
- PADRÃO
- CALIBRAÇÃO
- INTERCOMPARAÇÃO
- RASTREABILIDADE
MEIOS TÉCNICOS
- DISSEMINAÇÃO
- CAPACITAÇÃO
- AVALIAÇÃO
- MELHORIA
AÇOES
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HIERARQUIA DO SISTEMA METROLÓGICO
Incerteza
de medição
Unidades do SI
Padrões Internacionais
BIPM
Padrões
Nacionais
Padrões dos Institutos Nacionais
de Metrologia
Padrões de referência dos laboratórios
de calibração
Calibração
Padrões de referência dos
laboratórios de ensaio
Ensaios
Indústria e outros setores
Padrões de trabalho dos
laboratórios do
chão de fábrica
COMPARABILIDADE
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Educação para Metrologia e Qualidade
• “O mercado interno exigente é um dos principais fatores
que leva uma nação a ser competitiva.”
(Michael Porter - A Vantagem Competitiva das Nações)
• Manter o consumidor brasileiro informado acerca da
adequação de produtos e serviços aos critérios definidos
em normas e regulamentos técnicos
• Fornecer subsídios para o aumento da competitividade da
indústria nacional
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Acreditação de Organismos e Laboratórios
• A acreditação é atestação de terceira parte relacionada a
um organismo de avaliação da conformidade, comunicando
a demonstração formal da sua competência para realizar
tarefas específicas de avaliação da conformidade
• Acreditar: conceder reputação, tornar digno de confiança
• Acreditado: que merece ou inspira confiança
• Acreditador: que ou aquele que acredita
• Acreditação: procedimento que viabiliza alguém ou algo
ser acreditado
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Acreditação de Organismos e Laboratórios
• Tipos de acreditação
– Acreditação de Laboratórios
– Acreditação de Organismos de Certificação
– Acreditação de Organismos de Inspeção
– Acreditação de Organismos de Verificação de Desempenho de
Produto
• Acreditação de Laboratórios
– É concedido com base na NBR ISO / IEC 17025
– É aberto a qualquer laboratório: calibração e/ou ensaios
– Laboratórios permanentes, temporários ou móveis
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Acreditação de Organismos e Laboratórios
• Acreditação de Organismos de Certificação
– É concedido com base em normas e guias internacionais ou
consagrados internacionalmente e reconhecidos no Sistema
Brasileiro de Certificação, ouvindo o setor específico
• Sistemas de gestão - A acreditação de organismos de
certificação de sistemas de gestão é concedido com base nos
códigos do IAF
• Produtos - A acreditação de organismos de certificação de
produtos é concedido por produto ou família de produtos
• Pessoas - A acreditação de organismos de certificação de
pessoas é concedido por atividade ou área de trabalho
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Acreditação de Organismos e Laboratórios
• Acreditação de Organismos de Inspeção
– É concedido por área de atividade, com base na norma ISO 17020;
– Em critérios estabelecidos pela Coordenação Geral de Acreditação
(INMETRO/GCRE).
• Acreditação de Organismos de Verificação de Desempenho
de Produto
– É concedido a organismos de certificação de produtos acreditados
pela Coordenação Geral de Acreditação do INMETRO
– É necessário que atendam aos critérios adicionais estabelecidos
pelo INMETRO
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Fluxograma da Acreditação no Brasil
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Vantagens da Acreditação
• Diferencial competitivo,
fator de divulgação e
marketing, maior participação no mercado e,
consequentemente, maior lucratividade
• Fidelização dos clientes atuais, conquista de novos
clientes e aumento de credibilidade
• Comprovação de que os produtos da organização são
tecnicamente capazes de atenderem às especificações
de desempenho, segurança e confiabilidade
• Aceitação dos resultados de ensaio e calibração em
outros países
• Atendimento a exigências legais
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Calibração
• Conjunto de operações que estabelece, sob condições
especificadas, a relação entre os valores indicados por um
instrumento de medição ou sistema de medição ou valores
representados por uma medida materializada ou um
material de referência, e os valores correspondentes das
grandezas estabelecidas por padrões
• Nenhum instrumento funciona de modo perfeito ou pelo
menos de forma aceitável durante longos períodos
• Ocorrem desgastes ou degenerações de componentes de
modo que o comportamento e o desempenho deste
equipamento fica comprometido
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Calibração
• Assim existe a necessidade de calibrações periódicas, ou a
intervalos regulares, para que instrumentos, padrões e
outras referências sejam revalidados
• A calibração consiste apenas no registro de medidas de
erros. Pode-se ser feito um ajuste a partir dos resultados
de uma calibração
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Resultados da Calibração
• Não existe medição 100% exata, isto é, isenta de dúvidas
no seu resultado final. Na realidade o que buscamos é
conhecer a grande incerteza, identificando os erros
existentes, corrigindo-os ou mantendo-os dentro de limites
aceitáveis
• Erro de medição
– O erro de medição é a diferença entre o resultado de uma
medição e o valor verdadeiro do objeto a ser medido
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Incerteza da Medição
• A incerteza de medição é um parâmetro associado ao
•
resultado de uma medição que caracteriza a dispersão dos
valores que poderiam ser razoavelmente atribuídos a um
mensurando
Deve ser tão pequena quanto possível
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Erros de Leitura
• Erro Absoluto
– Resultado de uma medição menos o valor verdadeiro
convencional da grandeza medida
• Erro Relativo
– Quociente do erro absoluto da medição pelo valor verdadeiro
convencional da grandeza medida
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Erros de Leitura
• Erro Aleatório
– Componente do erro de medição que varia de uma forma
imprevisível quando se efetuam várias medições da mesma
grandeza
• Erro Sistemático
– Componente do erro da medição que se mantém constante
ou varia de forma previsível quando se efetuam várias
medições de uma mesma grandeza. Os erros sistemáticos e
suas causas podem ser conhecidos ou desconhecidos. Para
um instrumento de medida ver "erro de justeza"
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Incerteza da Medição
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Por que calibrar?
• Vantagens da calibração:
– Redução na variação
produtos
das
• Produtos
especificações
mais uniformes representam
competitiva em relação aos concorrentes
técnicas
uma
dos
vantagem
– Prevenção dos defeitos
• A redução de perdas pela pronta detecção de desvios no
processo produtivo evita o desperdício e a produção de rejeitos
– Compatibilidade das medições
• Quando as calibrações são referenciadas aos padrões nacionais,
ou internacionais, asseguram atendimento aos requisitos de
desempenho
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Padrões
• Padrão internacional
– padrão reconhecido por um acordo internacional para servir
como base para o estabelecimento de valores a outros
padrões a que se refere
• Padrão nacional
– padrão reconhecido por uma decisão nacional para servir
como base para o estabelecimento de valores a outros
padrões a que se refere
• Padrão de referência
– padrão com a mais alta qualidade metrológica disponível em
um local, a partir do qual as medições executadas são
derivadas
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Padrões
• Padrão de referência da RBC – Rede Brasileira de
Calibração (conjunto de laboratórios credenciados pelo
INMETRO para realizar serviços de calibração)
– Padrões que devem ser calibrados pelos padrões nacionais
• Padrão de referência de usuários
– Encontrado nas indústrias, centros de pesquisas,
universidades e outros usuários. Esses padrões devem ser
calibrados pelos padrões de referência da RBC
• Padrão de trabalho
– Padrão utilizado rotineiramente na indústria e em laboratórios
para calibrar instrumentos de medição
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Rastreabilidade
• Rastreabilidade
– Propriedade do resultado de uma medida ou do valor de um
padrão estar relacionado a referências estabelecidas,
geralmente padrões nacionais ou internacionais, por meio de
uma cadeia contínua de comparações, todas tendo incertezas
estabelecidas
– É importante frisar que ter equipamentos rastreáveis é
apenas um dos requisitos para ter-se a rastreabilidade, a
rastreabilidade engloba a observação de todos os requisitos
metrológicos
– A rastreabilidade é um processo coletivo pois requer uma
série de medições, geralmente, em vários laboratórios.
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AVALIAÇÃO DE RESULTADOS DE CALIBRAÇÃO
• O erro total é menor ou igual a exatidão admissível do
instrumento, nas condições de recebimento?
• O erro total é menor ou igual a exatidão admissível do
instrumento após quaisquer manutenções e/ou ajustes?
• A faixa de calibração corresponde à faixa de trabalho do
instrumento?
• Os padrões encontravam-se calibrados quando da
calibração do instrumento?
• A combinação dos padrões utilizados consegue formar os
valores apresentados?
• O lacre foi introduzido no instrumento?
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AVALIAÇÃO DO CERTIFICADO DE CALIBRAÇÃO
• Os padrões encontravam-se calibrados quando da
calibração do instrumento?
• A combinação dos padrões utilizados consegue formar os
valores apresentados?
• O lacre foi introduzido no instrumento?
• O certificado contém a identificação clara do instrumento?
• O certificado contém os valores e erros observados
inicialmente (condição de recebimento)?
• O certificado contém os valores e erros observados após
•
quaisquer manutenções e/ou ajustes?
O certificado contém indicações das incertezas do padrão e
incerteza do método de calibração?
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AVALIAÇÃO DO CERTIFICADO DE CALIBRAÇÃO
• O certificado contém a identificação dos padrões utilizados,
incluindo a validade da calibração dos mesmos?
• O certificado contém em anexo cópias dos certificados dos
padrões, permitindo rastreá-los a padrões nacionais (RBC)
ou internacionais?
• Validação do Certificado de Calibração
• Atualização do Programa de Calibração
• Verificação da etiqueta afixada no equipamento versus
informações do Programa de Calibração
• Arquivamento dos certificados da calibração e dos padrões
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