quarta-feira, 11 de março de 2009
Curiosidades
em 1932 o engenheiro eletrônico Ernst August Friedrich Ruska constrói o primeiro microscópio eletrônico, instrumento em que um feixe de elétrons acelerados é convenientemente focalizado por meio de lentes eletrônicas para formar numa tela uma imagem muito ampliada de um objeto microscópico sob observação
quarta-feira, 4 de março de 2009
De novo Precisão
Respondi a um e-mail de um dos visitantes deste blog. Pedaços do que escrevi e as respostas enviadas para ele sobre o termo Precisão repasso a seguir:
Desde quando comecei a trabalhar com metrologia, em 1981, aprendi e passei a
não recomendar o uso do termo precisão. O primeiro curso que fiz de
metrologia foi com um professor alemão que era enfático e contrário ao uso
do termo.
A precisão está associada a dispersão dos resultados de
uma medição. No entanto, é um termo qualitativo. Infelizmente o novo
vocabulário de Metrologia (VIM), apresenta um conceito para incerteza como sendo basicamente o desvio padrão dos resultados das medições. Creio que haja uma grande influência da área de química neste caso, pois a química sempre, em normas técnicas, defenderam e utilizaram o termo precisão dessa forma.
O termo que melhor representa a dispersão dos resultados é a incerteza de
medição, que não pode ser associada apenas ao instrumento de medição. O
correto é falarmos em incerteza do processo de calibração, que é aquela
incerteza reportada no próprio certificado de calibração do instrumento. Há
ainda a incerteza de medição do processo de medição, que são aquelas que
surgem quando empregamos um instrumento de medição para uso em uma medição.
Seguem respostas para as perguntas:
P1: Assim, se tenho uma coleção de medidas, de uma mesma grandeza efetuadas sob
as mesmas condições, com baixa dispersão, tenho uma "medida precisa" ou um
"instrumento preciso", ou ambos?
R1: O melhor é utilizar o termo medição com precisão, pois a dispersão não é
só culpa do instrumento de medição. Há uma parcela do ambiente, outra do
operador, outra da grandeza que estamos medindo que pode não ser constante
ou estável durante as medições, entre outras.
P2: Da definição acima segue que a precisão de um instrumento é habilidade de
indicar/apresentar/mostrar resultados repetidos para a medida de uma mesma
grandeza, sob as mesmas condições (?).
R2: O instrumento de medição contribui para a dispersão dos resultados. Se
você conseguir, o que é praticamente impossível, manter as demais
influências citadas acima constantes ou sem prejudicar a tua medição, você
conseguiria avaliar a incerteza do instrumento de medição. Como citado, isso
é impossível na prática. Portanto falamos em incerteza da calibração do
instrumento. Pelo novo VIM você pode determinar a precisão calculando o
desvio padrão dos resultados. Esta será uma componente para chegarmos na
incerteza da calibração.
P3: Então, Se formos medir a grandeza altura de uma lata de refrigerante com uma
régua graduada em decímetros poderíamos obter os seguintes valores:
(incerteza do instrumento 0,5 dm)
1,2 dm; 1,2 dm; 1,1 dm; 1,2 dm; 1,2 dm
Com uma régua graduada em centímetros as medidas poderiam ser: (incerteza do
instrumento 0,5 cm)
12,2 cm; 12,1 cm; 12,2 cm; 12,2 cm; 12,2 cm
E com uma régua graduada em milímetros os valores seriam: (incerteza do
instrumento 0,5 mm)
122,0 mm; 122,0 mm; 122,0 mm; 122,0 mm; 122,1 mm
Os três instrumentos forneceram medidas pouco discordantes, com baixa
dispersão. Ou seja, os três instrumentos são precisos(?). Não se pode dizer
qual é mais preciso(?), ou o mais preciso é aquele que fornece mais
algarismos significativos?
R3: Na prática o que você fez foi melhorar a resolução de medição, pois os
instrumentos tem resolução diferentes. Quanto pior a resolução (maior o seu
valor numericamente, como o caso do instrumento 1) melhor será a
repetitividade dos resultados, ou seja, a precisão. O que não significa que
o resultado da medição será melhor. Na prática, a incerteza do resultado do
instrumento 1, será maior numericamente do que a do instrumento 2 e do 3,
isto é a incerteza do resultado será pior com o instrumento 1, embora a
precião possa ser melhor. A incerteza de medição depende da resolução.
Quanto maior numericamente a resolução maior será numericamente a incerteza.
Precisão e incerteza não tem relação com algarismos significativos. A
incerteza nã deve ser expressa com mais de dois algarismos significativos.
Eu particularmente prefiro usar só um algarismo significativo.
exemplo de resultado relatado de forma inadequada: altura de uma lata de
refrigerante = (12,20 ± 0,10303030302) mm. O certo é (12,20 ± 0,10) mm, com
dois algarismo sigficativos e o número de casas após a vírgula compatíveis.
Exemplo altura de uma lata de refrigerante = (12,2 ± 0,10303030302) mm.
Neste caso a resolução do instrumento permite medir apenas uma casa após a
vírgula, então o resultado deve ser (12,2 ± 0,1) mm.
P4: Pode-se avaliar a precisão de um instrumento pelo número de alg. sig. que
ele fornece ou é necessário efetuar uma série de medições para de determinar
sua precisão?
R4: Precisão e incerteza tem relação com dispersão dos resultado e não com
alagarismos significativos.
P5: Baseado em quais critérios pode-se dizer que uma régua graduada em
milímetros é mais precisa do que outra graduada em decímetros? Ou não se
pode dizer tal coisa. Ou ainda, essa informação só pode ser fornecidade pelo
fabricante que calibrou a régua contra algum padrão? Ou mais ainda ainda,
não se pode se pode usar a palavra PRECISÃO em nenhum do casos anteriores,
ficando a mesma restrita ao sinônimo de necessidade?
R5: A graduação melhor apenas melhora a resolução, mas como a precisão não
tem relaçao com resolução, não podemos dizer que uma é mais precisa que a
outra.
P6: O que distingue esses instrumentos é a resolução, sensibilidade ou acurácia?
R6: A resolução. Procure não usar a palavra acurácia. Não está no VIM.
Sensibilidade é outra coisa e as vezes usada de forma inadequada e como
sinônimos de resolução. Mas não são iguais.
P7: Resolução: A menor diferença entre dois valores que um instrumento pode
registrar?
R7: Sim, resolução é isso.
P8: Sensibilidade: O menor valor que um instrumento pode registrar?
R8: Não.
Sensibilidade é Variação da resposta de um instrumento de medição dividida
pela correspondente variação do estímulo (veja o VIM).
P9: Acurácia: Concordância entre o valor registrado pelo instrumento e o valor
verdadeiro da grandeza ou aquele considerado como verdadeiro?
R9: Não, isso é exatidão.
P10: Considerando as medidas acima, quanto maior quantidade de algarismos
significativos que o instrumento fornece mais próximo do valor verdadeiro
estará a medida (no entanto nunca se chegará ao valor verdadeiro, de fato!)?
R10: Não. O que vai garantir que o resultado apresentado pelo isntrumento de
medição está próximo do valor verdadeiro é o erro associado a essa medição.
Quanto maior o erro de medição, mais afastado do valor verdadeiro estará o
resultado.
Esses conceitos trabalhamos na nossa revista, chamada Metrologia e
Qualidade. O CECT pode vender as edições publicadas, até agora 16, que tenho
certeza vão lhe ajudar muito.
Desde quando comecei a trabalhar com metrologia, em 1981, aprendi e passei a
não recomendar o uso do termo precisão. O primeiro curso que fiz de
metrologia foi com um professor alemão que era enfático e contrário ao uso
do termo.
A precisão está associada a dispersão dos resultados de
uma medição. No entanto, é um termo qualitativo. Infelizmente o novo
vocabulário de Metrologia (VIM), apresenta um conceito para incerteza como sendo basicamente o desvio padrão dos resultados das medições. Creio que haja uma grande influência da área de química neste caso, pois a química sempre, em normas técnicas, defenderam e utilizaram o termo precisão dessa forma.
O termo que melhor representa a dispersão dos resultados é a incerteza de
medição, que não pode ser associada apenas ao instrumento de medição. O
correto é falarmos em incerteza do processo de calibração, que é aquela
incerteza reportada no próprio certificado de calibração do instrumento. Há
ainda a incerteza de medição do processo de medição, que são aquelas que
surgem quando empregamos um instrumento de medição para uso em uma medição.
Seguem respostas para as perguntas:
P1: Assim, se tenho uma coleção de medidas, de uma mesma grandeza efetuadas sob
as mesmas condições, com baixa dispersão, tenho uma "medida precisa" ou um
"instrumento preciso", ou ambos?
R1: O melhor é utilizar o termo medição com precisão, pois a dispersão não é
só culpa do instrumento de medição. Há uma parcela do ambiente, outra do
operador, outra da grandeza que estamos medindo que pode não ser constante
ou estável durante as medições, entre outras.
P2: Da definição acima segue que a precisão de um instrumento é habilidade de
indicar/apresentar/mostrar resultados repetidos para a medida de uma mesma
grandeza, sob as mesmas condições (?).
R2: O instrumento de medição contribui para a dispersão dos resultados. Se
você conseguir, o que é praticamente impossível, manter as demais
influências citadas acima constantes ou sem prejudicar a tua medição, você
conseguiria avaliar a incerteza do instrumento de medição. Como citado, isso
é impossível na prática. Portanto falamos em incerteza da calibração do
instrumento. Pelo novo VIM você pode determinar a precisão calculando o
desvio padrão dos resultados. Esta será uma componente para chegarmos na
incerteza da calibração.
P3: Então, Se formos medir a grandeza altura de uma lata de refrigerante com uma
régua graduada em decímetros poderíamos obter os seguintes valores:
(incerteza do instrumento 0,5 dm)
1,2 dm; 1,2 dm; 1,1 dm; 1,2 dm; 1,2 dm
Com uma régua graduada em centímetros as medidas poderiam ser: (incerteza do
instrumento 0,5 cm)
12,2 cm; 12,1 cm; 12,2 cm; 12,2 cm; 12,2 cm
E com uma régua graduada em milímetros os valores seriam: (incerteza do
instrumento 0,5 mm)
122,0 mm; 122,0 mm; 122,0 mm; 122,0 mm; 122,1 mm
Os três instrumentos forneceram medidas pouco discordantes, com baixa
dispersão. Ou seja, os três instrumentos são precisos(?). Não se pode dizer
qual é mais preciso(?), ou o mais preciso é aquele que fornece mais
algarismos significativos?
R3: Na prática o que você fez foi melhorar a resolução de medição, pois os
instrumentos tem resolução diferentes. Quanto pior a resolução (maior o seu
valor numericamente, como o caso do instrumento 1) melhor será a
repetitividade dos resultados, ou seja, a precisão. O que não significa que
o resultado da medição será melhor. Na prática, a incerteza do resultado do
instrumento 1, será maior numericamente do que a do instrumento 2 e do 3,
isto é a incerteza do resultado será pior com o instrumento 1, embora a
precião possa ser melhor. A incerteza de medição depende da resolução.
Quanto maior numericamente a resolução maior será numericamente a incerteza.
Precisão e incerteza não tem relação com algarismos significativos. A
incerteza nã deve ser expressa com mais de dois algarismos significativos.
Eu particularmente prefiro usar só um algarismo significativo.
exemplo de resultado relatado de forma inadequada: altura de uma lata de
refrigerante = (12,20 ± 0,10303030302) mm. O certo é (12,20 ± 0,10) mm, com
dois algarismo sigficativos e o número de casas após a vírgula compatíveis.
Exemplo altura de uma lata de refrigerante = (12,2 ± 0,10303030302) mm.
Neste caso a resolução do instrumento permite medir apenas uma casa após a
vírgula, então o resultado deve ser (12,2 ± 0,1) mm.
P4: Pode-se avaliar a precisão de um instrumento pelo número de alg. sig. que
ele fornece ou é necessário efetuar uma série de medições para de determinar
sua precisão?
R4: Precisão e incerteza tem relação com dispersão dos resultado e não com
alagarismos significativos.
P5: Baseado em quais critérios pode-se dizer que uma régua graduada em
milímetros é mais precisa do que outra graduada em decímetros? Ou não se
pode dizer tal coisa. Ou ainda, essa informação só pode ser fornecidade pelo
fabricante que calibrou a régua contra algum padrão? Ou mais ainda ainda,
não se pode se pode usar a palavra PRECISÃO em nenhum do casos anteriores,
ficando a mesma restrita ao sinônimo de necessidade?
R5: A graduação melhor apenas melhora a resolução, mas como a precisão não
tem relaçao com resolução, não podemos dizer que uma é mais precisa que a
outra.
P6: O que distingue esses instrumentos é a resolução, sensibilidade ou acurácia?
R6: A resolução. Procure não usar a palavra acurácia. Não está no VIM.
Sensibilidade é outra coisa e as vezes usada de forma inadequada e como
sinônimos de resolução. Mas não são iguais.
P7: Resolução: A menor diferença entre dois valores que um instrumento pode
registrar?
R7: Sim, resolução é isso.
P8: Sensibilidade: O menor valor que um instrumento pode registrar?
R8: Não.
Sensibilidade é Variação da resposta de um instrumento de medição dividida
pela correspondente variação do estímulo (veja o VIM).
P9: Acurácia: Concordância entre o valor registrado pelo instrumento e o valor
verdadeiro da grandeza ou aquele considerado como verdadeiro?
R9: Não, isso é exatidão.
P10: Considerando as medidas acima, quanto maior quantidade de algarismos
significativos que o instrumento fornece mais próximo do valor verdadeiro
estará a medida (no entanto nunca se chegará ao valor verdadeiro, de fato!)?
R10: Não. O que vai garantir que o resultado apresentado pelo isntrumento de
medição está próximo do valor verdadeiro é o erro associado a essa medição.
Quanto maior o erro de medição, mais afastado do valor verdadeiro estará o
resultado.
Esses conceitos trabalhamos na nossa revista, chamada Metrologia e
Qualidade. O CECT pode vender as edições publicadas, até agora 16, que tenho
certeza vão lhe ajudar muito.
quarta-feira, 18 de fevereiro de 2009
Confiabilidade Metrológica
Os erros informados nos certificados de calibração devem ser corrigidos durante o uso do instrumento de medição. Se as correções não são realizadas a incerteza do resultado da medição deve ser ampliada conforme recomenda o Guia para Avaliação de Incertezas de Medição (ISO GUM).
Documentos da Qualidade
Ao elaborar documentos da qualidade procure utilizar muitas imagens através de fotos, desenhos, fluxogramas, diagramas, gráficos, etc...Imagens falam por mil palavras o que significa muitas vezes facilitar o entendimento daquilo que se quer comunicar. Além disso, a grande maioria das pessoas prefere a comunicação visual à escrita
quinta-feira, 12 de fevereiro de 2009
O Problema das Falsas Não-Conformidades
Lembro-me de um cliente, um laboratório de calibração, onde uma não conformidade foi registrada pelo auditor técnico e que não era não conformidade. Como resultado o laboratório implantou uma “ação corretiva” realizando as mudanças necessárias para atender e eliminar a ocorrência da não conformidade. A implantação da ação corretiva deu um trabalho imenso ao laboratório, pois envolveu a mudança de uma série de documentos e planilhas eletrônicas. Também envolveu a aquisição de equipamentos, ou seja, uso de recursos financeiros que eventualemente poderiam ser aplicados para outras necessidades.
Deve-se analisar cada não conformidade para avaliar a consistência da mesma. "Falsas não conformidades" geram trabalhos desnecessários e custos para o laboratório e muitas vezes custos elevados. Além disso, devemos ter em mente os custos com pessoal, pois muitas vezes o envolvimento das pessoas para solucionar uma não-conformidade pode ser expressivo, dependendo da complexidade da mesma.
O melhor momento para se detectar uma não-conformidade é na auditoria
interna e quantas mais forem detectadas melhor. Você tem que ter em mente que uma não-conformidade que não é realmente não-conformidade consome tempo e dedicação da equipe sem necessidade.
Muitos clientes já nos contaram de auditores com postura de terrorista quando relataram não-conformidades. Lembramos que para haver uma não-conformidade deve haver um requisito do sistema de gestão da qualidade que não está sendo cumprido. Se você perguntar ao auditor qual o requisito que não está sendo respeitado e o auditor não conseguir te responder, exija que a “não-conformidade” seja revertida para uma melhoria, uma observação. Essa é a regra. Mas cuidado, pois você poderá ouvir do auditor o seguinte: “eu vou continuar a relatar a não-conformidade porque eu continuo achando que é”.
Auditor não pode achar nada. Ele tem é que ter todas as evidências, ou seja, fatos e dados, e clareza do requisito descumprido para assumir a veracidade da existência da não-conformidade. Outros auditores talvez lhe digam: “é uma não conformidade porque o pessoal da outra empresa faz diferente e como eles fazem é melhor”. Ou ainda: “eu sempre fiz diferente de vocês e por isso há a não conformidade. Como eu fazia era melhor”. Auditores destes tipos felizmente estão acabando, estão em extinção, mas ainda há alguns auditando por aí.
Deve-se analisar cada não conformidade para avaliar a consistência da mesma. "Falsas não conformidades" geram trabalhos desnecessários e custos para o laboratório e muitas vezes custos elevados. Além disso, devemos ter em mente os custos com pessoal, pois muitas vezes o envolvimento das pessoas para solucionar uma não-conformidade pode ser expressivo, dependendo da complexidade da mesma.
O melhor momento para se detectar uma não-conformidade é na auditoria
interna e quantas mais forem detectadas melhor. Você tem que ter em mente que uma não-conformidade que não é realmente não-conformidade consome tempo e dedicação da equipe sem necessidade.
Muitos clientes já nos contaram de auditores com postura de terrorista quando relataram não-conformidades. Lembramos que para haver uma não-conformidade deve haver um requisito do sistema de gestão da qualidade que não está sendo cumprido. Se você perguntar ao auditor qual o requisito que não está sendo respeitado e o auditor não conseguir te responder, exija que a “não-conformidade” seja revertida para uma melhoria, uma observação. Essa é a regra. Mas cuidado, pois você poderá ouvir do auditor o seguinte: “eu vou continuar a relatar a não-conformidade porque eu continuo achando que é”.
Auditor não pode achar nada. Ele tem é que ter todas as evidências, ou seja, fatos e dados, e clareza do requisito descumprido para assumir a veracidade da existência da não-conformidade. Outros auditores talvez lhe digam: “é uma não conformidade porque o pessoal da outra empresa faz diferente e como eles fazem é melhor”. Ou ainda: “eu sempre fiz diferente de vocês e por isso há a não conformidade. Como eu fazia era melhor”. Auditores destes tipos felizmente estão acabando, estão em extinção, mas ainda há alguns auditando por aí.
quinta-feira, 5 de fevereiro de 2009
Erro de Indicação X Erro Sistemático
Vamos analisar os conceitos:
Erro (de indicação) de um instrumento de medição item 5.20 do VIM): Indicação de um instrumento de medição menos um valor verdadeiro de grandeza de entrada correspondente.
Por exemplo se ao calibrarmos uma balança com uma massa padrão, cujo valor informado no certificado é (50,50 +/- 0,05) g, e a indicação da balança for 51,00 g, podemos afirmar que o ERRO de indicação desta balança é igual a 51,00 menos 50,50, ou seja, que o erro de indicação é de 0,50 g.
Observem que o erro de indicação neste caso é positivo. O que significa este sinal positivo no erro? Significa que na prática a balança indica um valor de 0,50 g a mais do que ela deveria indicar quando a mesma for utilizada para medir uma massa em torno de 50 g. Para determinarmos o valor deste erro utilizamos um padrão que nos forneceu o valor verdadeiro convencional do mensurando. Seria impossível determinarmos o valor do erro de medição desta balança sem a utilização de um padrão, neste caso uma massa padrão.
O erro de indicação de um instrumento de medição vem sido repetidamente denominado de erro sistemático. Vamos analisar o conceito de erro sistemático definido no item 3.14 do VIM:
Erro sistemático (item 3.14 do VIM): Média, que resultaria de um infinito número de medições do mesmo mensurando, efetuadas sob condições de repetitividade, menos o valor verdadeiro do mensurando.
Observem que o conceito de erro sistemático exige a realização “de um infinito número de medições”. A pergunta é: essa situação é praticável? Alguma vez você já fez uma calibração ou até mesmo uma medição realizando infinitas repetições? Creio que a sua resposta é não. Portanto, na prática o erro sistemático é um termo que devemos evitar.
Observação: O texto acima é parte de um artigo escrito por Gilberto Carlos Fidélis para a Revista Metrologia e Qualidade, publicada pelo CECT. Mais detalahes sobre a revista em http://www.cect.com.br/revistamq.htm
Erro (de indicação) de um instrumento de medição item 5.20 do VIM): Indicação de um instrumento de medição menos um valor verdadeiro de grandeza de entrada correspondente.
Por exemplo se ao calibrarmos uma balança com uma massa padrão, cujo valor informado no certificado é (50,50 +/- 0,05) g, e a indicação da balança for 51,00 g, podemos afirmar que o ERRO de indicação desta balança é igual a 51,00 menos 50,50, ou seja, que o erro de indicação é de 0,50 g.
Observem que o erro de indicação neste caso é positivo. O que significa este sinal positivo no erro? Significa que na prática a balança indica um valor de 0,50 g a mais do que ela deveria indicar quando a mesma for utilizada para medir uma massa em torno de 50 g. Para determinarmos o valor deste erro utilizamos um padrão que nos forneceu o valor verdadeiro convencional do mensurando. Seria impossível determinarmos o valor do erro de medição desta balança sem a utilização de um padrão, neste caso uma massa padrão.
O erro de indicação de um instrumento de medição vem sido repetidamente denominado de erro sistemático. Vamos analisar o conceito de erro sistemático definido no item 3.14 do VIM:
Erro sistemático (item 3.14 do VIM): Média, que resultaria de um infinito número de medições do mesmo mensurando, efetuadas sob condições de repetitividade, menos o valor verdadeiro do mensurando.
Observem que o conceito de erro sistemático exige a realização “de um infinito número de medições”. A pergunta é: essa situação é praticável? Alguma vez você já fez uma calibração ou até mesmo uma medição realizando infinitas repetições? Creio que a sua resposta é não. Portanto, na prática o erro sistemático é um termo que devemos evitar.
Observação: O texto acima é parte de um artigo escrito por Gilberto Carlos Fidélis para a Revista Metrologia e Qualidade, publicada pelo CECT. Mais detalahes sobre a revista em http://www.cect.com.br/revistamq.htm
terça-feira, 3 de fevereiro de 2009
As Verificações Intermediárias
As verificações intermediárias entre as calibrações sucessivas devem ser registradas e o objetivo é a manutenção da confiança dos resultados apresentados pelo instrumento de medição. A calibração nos fornece como o instrumento de medição se comporta naquele momento da calibração. Será que passados um, dois ou três meses após a calibração ter sido realizada o instrumento apresenta o mesmo comportamento do momento da calibração? A grande maioria dos instrumentos de medição muda com o tempo. Em outras palavras, os erros de medição do instrumento podem aumentar ou diminuir com o tempo.
Assinar:
Postagens (Atom)