AULA 1
INTRODUÇÃO À METROLOGIA
Objetivos da aula:
- Conhecer a história da metrologia
- Compreender a importância da metrologia para a sociedade
- Identificar as principais áreas e atividades que fazem parte da metrologia
Olá, cursista!
Nesta aula, você conhecerá um pouco sobre o conceito e a história da metrologia, assim como a sua importância para o desenvolvimento industrial e tecnológico da nossa sociedade. Também estudaremos as diversas aplicações da metrologia que podemos encontrar em nosso dia a dia.
Tópico 1 – Um pouco de história da metrologia
Vivemos hoje em um mundo altamente tecnológico...
Tópico 3 – Metrologia: a ciência da medição
Você sabia que a Metrologia Legal é parte da metrologia...
Tópico 1
Um pouco de história da metrologia
Vivemos hoje em um mundo altamente tecnológico. Com o avanço do número de bens produzidos e o surgimento de diversos serviços, fez-se necessário o estabelecimento da universalização das normas e padrões que passam a ser adotadas pelas diferentes empresas. Vejamos um exemplo: a linha de montagem de um avião é possível graças a essa universalização que permite que as peças necessárias para a construção de um avião sejam compatíveis entre si, independentemente do local em que foram produzidas, e possuam qualidade comprovada.
Essa capacidade produtiva é resultado de uma evolução dos modos de produção e dos processos de medição envolvidos nessas construções de objetos e estruturas complexas.
Para entendermos melhor a evolução dos conceitos envolvidos nos processos de construção e medição, vamos voltar ao Egito Antigo.
A construção de uma pirâmide envolvia um enorme número de blocos de pedra que se encaixavam. Os projetos de construção de pirâmides eram complexos e cuidadosamente feitos por arquitetos e engenheiros da época. Inúmeros trabalhadores deviam cortar, mover e encaixar as peças e os arquitetos deviam verificar se as peças cortadas correspondiam ao projeto, a fim de que o encaixe se desse conforme o planejado, e a estrutura tivesse a qualidade necessária.
A unidade de comprimento usada na época era chamada cúbito ou côvado, que correspondia à distância entre o cotovelo e a ponta do dedo do faraó, demonstrando que os primeiros artefatos criados pelo homem para padronizar as medições são baseados nas medidas antropométricas .
A necessidade de converter unidades de medida era tão importante quanto a necessidade de converter moedas. Na verdade, em muitos países, entre eles o Brasil, nos tempos do Império, a instituição que cuidava da moeda também cuidava do sistema de medidas.
A necessidade de converter unidades de medida era tão importante quanto a necessidade de converter moedas. Na verdade, em muitos países, entre eles o Brasil, nos tempos do Império, a instituição que cuidava da moeda também cuidava do sistema de medidas.
Durante a Revolução Industrial (séc. XVIII), surgiu a necessidade da padronização dos bens produzidos pelas linhas de produção para garantir a qualidade dos produtos. A evolução dessa padronização traria a necessidade atual de controle e monitoramento das linhas de produção e os instrumentos de medição se tornaram mais complexos para assegurar confiança à produção industrial. Mas, nesse período, os padrões de referência para as medições ainda eram locais e cada país possuía referências diferentes entre si, adequadas para o seu desenvolvimento tecnológico.
No site a seguir você encontra mais informações acerca da história por trás da criação dos pesos e medidas:
Em 1789, durante a Revolução Francesa, numa tentativa de resolver esse problema, a França criou o sistema métrico decimal, constituído inicialmente de três unidades básicas: o metro, que deu nome ao sistema por ter sido a primeira unidade a ser universalizada, o litro e o quilograma.
O metro, unidade básica de medida de comprimento, foi definido como a décima milionésima parte do comprimento do quadrante do meridiano que, passando pela cidade de Paris, ligava o Polo Norte à linha do Equador. O quilograma, unidade básica de medida de massa, foi definido como a massa de um litro de água. O litro foi definido como o volume de um decímetro cúbico.
Em 1799, durante a Revolução Francesa, foram criados os padrões materializados de comprimento e massa, uma barra e um cilindro de platina, depositados nos Arquivos da República, em Paris, na França. Eles ficaram conhecidos como Padrões dos Arquivos.
A turbulência política do período dificultou a adoção dos padrões e do sistema métrico no país. Contudo, as exigências de padronização do século XIX, em virtude da 1ª e 2ª Revoluções Industriais, impulsionaram o aprimoramento desses padrões.
Os esforços resultaram, primeiro, na Convenção Diplomática do Metro, de 20 de maio de 1875, em que se fundou o Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM). Segundo, na realização de novos padrões, criados a partir de uma liga de platina-iridiada (90% de platina e 10% de irídio). Os novos metro e quilograma, sancionados na Primeira Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM), estão até hoje sob a guarda do BIPM, em Sèvres, na França.
Veja, agora, outros marcos históricos importantes para a evolução da metrologia no Brasil e no mundo:
Realizou-se a primeira Convenção Internacional do Metro, em 1875, na qual se assinou um tratado para uniformizar o sistema métrico internacional, adotando artefatos produzidos com a tecnologia do século XIX e criando o Protótipo Internacional do Metro e do Kilograma. Nesse período, criou-se o Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM). Dezessete países adotaram o sistema métrico e foram signatários da Convenção do Metro, entre os quais o Brasil.
Apesar das qualidades inegáveis do sistema métrico decimal, não foi possível torná-lo universal. Além disso, o desenvolvimento científico e tecnológico passou a exigir medições cada vez mais precisas e diversificadas. Em 1960, o sistema métrico decimal foi substituído pelo Sistema Internacional de Unidades (SI), mais complexo e sofisticado do que o anterior.
O Brasil criou o Instituto Nacional de Pesos e Medidas (INPM). Logo depois, adotou o SI. A Resolução nº 12, de 1988, do Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (Conmetro) ratificou a adoção do SI no país, tornando seu uso obrigatório em todo o território nacional.
O INPM foi substituído pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (Inmetro) que, em 2011, mudou de nome, passando a se chamar Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro).
O Inmetro publicou a Portaria Inmetro n.º 590/2013, que estabelece o Quadro Geral de Unidades de Medida, adotado pelo Brasil atualmente.
Realizou-se a primeira Convenção Internacional do Metro, em 1875, na qual se assinou um tratado para uniformizar o sistema métrico internacional, adotando artefatos produzidos com a tecnologia do século XIX e criando o Protótipo Internacional do Metro e do Kilograma. Nesse período, criou-se o Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM). Dezessete países adotaram o sistema métrico e foram signatários da Convenção do Metro, entre os quais o Brasil.
Apesar das qualidades inegáveis do sistema métrico decimal, não foi possível torná-lo universal. Além disso, o desenvolvimento científico e tecnológico passou a exigir medições cada vez mais precisas e diversificadas. Em 1960, o sistema métrico decimal foi substituído pelo Sistema Internacional de Unidades (SI), mais complexo e sofisticado do que o anterior.
O Brasil criou o Instituto Nacional de Pesos e Medidas (INPM). Logo depois, adotou o SI. A Resolução nº 12, de 1988, do Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (Conmetro) ratificou a adoção do SI no país, tornando seu uso obrigatório em todo o território nacional.
O INPM foi substituído pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (Inmetro) que, em 2011, mudou de nome, passando a se chamar Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro).
O Inmetro publicou a Portaria Inmetro n.º 590/2013, que estabelece o Quadro Geral de Unidades de Medida, adotado pelo Brasil atualmente.
Apesar das qualidades inegáveis do sistema métrico decimal – simplicidade, coerência e harmonia –, não foi possível torná-lo universal. Além disso, o desenvolvimento científico e tecnológico passou a exigir medições cada vez mais precisas e diversificadas.
Consulte aqui o Quadro Geral de Unidades de Medida, estabelecida pelo Inmetro.
O SI constitui a expressão moderna e atualizada do antigo sistema métrico decimal, ampliado de modo a abranger os diversos tipos de grandezas físicas, compreendendo não somente as medições que interessam ao comércio e à indústria no dia a dia (domínio da metrologia legal), mas estendendo-se completamente a tudo o que diz respeito à ciência da medição, atingindo maior universalização e internacionalização.
Vimos, até aqui, vários aspectos da história que contribuíram para o desenvolvimento dos padrões e normas que adotamos nas atividades de medições atualmente. Na próxima seção, iremos conversar um pouco mais sobre a importância da metrologia.
Tópico 2
A importância da metrologia
No tópico anterior conhecemos um pouco da história e evolução das normas e padrões relacionados à ideia da medição. A partir disso, perguntamos: mas, afinal, o que é metrologia?
Metrologia é a ciência que abrange todos os aspectos teóricos e práticos relativos às medições, qualquer que seja a incerteza em qualquer campo da ciência ou tecnologia. (INMETRO, 2012)
A metrologia representa uma ciência estratégica para o desenvolvimento de uma nação, além de ser essencial para o desenvolvimento tecnológico e comercial das nações.
Para se ter ideia da importância da metrologia, estima-se que o custo das operações de medição equivalha a cerca de 6% do Produto Interno Bruto das nações industrializadas. Como exemplo, temos a comercialização de alimentos por peso e a medição do consumo de água e de eletricidade que afetam a economia de um país.
Vejamos outros exemplos de como as medições estão presentes em nosso cotidiano:
Os tamanhos das cadeiras devem ser proporcionais à altura ou peso do consumidor. Caso contrário, podem afetar nosso humor e comprometer o rendimento das pessoas na escola e no trabalho.
A velocidade dos carros nas estradas é medida por agentes do Estado e, quando excede os limites legais, tem consequências financeiras para o motorista.
As quantidades de substâncias ativas em medicamentos e os exames de sangue exigem medidas cada vez mais exatas e confiáveis. O mau uso de instrumentos de medição nas áreas de saúde pode trazer consequências danosas, gerando até casos fatais, em última instância.
Tópico 3
Metrologia: a ciência da medição
A medição sistemática com a correta avaliação de suas incertezas é um dos pilares do controle de qualidade industrial, e, geralmente, nas indústrias modernas, os custos relativos às medições chegam a algo em torno de 10% a 15% do custo de produção. Boas medições podem aumentar significativamente a qualidade, o valor e a efetividade de um produto.
A metrologia cobre as atividades de medição em três áreas principais:
A definição de unidades de medida internacionalmente aceitas, como o metro.
A realização das unidades de medida por meio de métodos científicos, como a realização do metro por meio do uso de lasers.
O estabelecimento de cadeias de rastreabilidade , determinando o valor e a exatidão de uma medição e disseminando o conhecimento. Assim, seguindo nossa linha de exemplos, teríamos a relação documentada entre o parafuso de um micrômetro numa oficina de engenharia de precisão e um laboratório primário de metrologia óptica de comprimento.
A metrologia se divide em três categorias com diferentes níveis de complexidade e exatidão:
A metrologia se divide em três categorias com diferentes níveis de complexidade e exatidão:
Trata da organização e do desenvolvimento dos padrões de medida e sua conservação e manutenção (o nível mais alto).
Cuida do funcionamento adequado dos instrumentos de medição usados na indústria, na produção e nos ensaios e garante, dessa forma, possibilidade de controle e monitoramento das linhas de produção, garantindo a qualidade dos produtos que são oferecidos à sociedade, aumentando a qualidade de vida para os cidadãos.
É a prática e o processo de aplicar à metrologia uma estrutura legal e regulamentadora e implementar sua execução. Essa categoria da metrologia tem foco no estabelecimento de adequada transparência e confiança nos resultados das medições, com base em ensaios imparciais, nos campos econômico, saúde, segurança e meio ambiente.
A metrologia também oferece suporte e apoio ao desenvolvimento das atividades de avaliação da conformidade dos processos produtivos. A metrologia estabelece procedimentos para garantia da qualidade da medição e rastreabilidade das medições realizadas em uma linha de produção. Isso permite que os produtos possam ser avaliados a partir das medições das condições controladas na linha de produção e que possam ser acompanhados antes de chegarem ao mercado. A metrologia também apoia a avaliação da conformidade ao avaliar a qualidade dos produtos após a sua chegada ao mercado.
Outra atividade importante para qual a metrologia oferece suporte é na acreditação de laboratórios, em que a comprovação da rastreabilidade das medições realizadas para calibração e ensaios é elemento essencial para a aprovação dos laboratórios.
Para finalizar esta aula com um resumo bem interessante e divertido, assista ao vídeo: “Quer saber? Metrologia”.
Fonte: YouTube - Canal Dana
Síntese
Nesta aula, aprendemos que a metrologia sempre teve uma função essencial para a humanidade. Cada país tinha seu sistema de medidas, e isso causava dificuldades no comércio internacional. Para tentar resolver o problema, foi criado, em 1789, o Sistema Métrico Decimal, constituído de três medidas: metro, litro e quilograma.
No Brasil, usamos o Sistema Internacional de Unidades (SI), que facilita o entendimento de informações nas relações comerciais e científicas em todo o mundo.
Estudamos a importância e a necessidade de medirmos as propriedades de objetos ou fenômenos para conhecê-los melhor, possibilitando, assim, seu aperfeiçoamento e a realização de trocas comerciais.
Observamos que fazem parte da metrologia as seguintes áreas: a metrologia científica, a metrologia industrial e a metrologia legal. Também estudamos que a metrologia dá suporte para as atividades de avaliação da conformidade e de acreditação.
