incerteza mmc
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Descrição e incertezas em máquinas de medição por coordenadasTRANSCRIPT
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Formao Avanada em Metrologia 3D
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Material didtico informativo sobre Medio 3D
Incerteza de resultados de Medio em
Mquinas de Medir por Coordenadas
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Este material informativo aborda de modo resumido as questes envolvidas na
estimativa da incerteza de resultados de medio em mquinas de medir por
coordenadas.
Os temas aqui apresentados so objetos de estudo dos cursos do Programa
FORMA3D e foram deles extrados.
Incerteza de resultados de Medio em
Mquinas de Medir por Coordenadas
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Qual a incerteza de
medio de uma
mquina de medir
por coordenadas?
Incertezas sobre a
Incerteza...
Em quase todos os treinamentos j ministrados pelo
FORMA3D surgiram os questionamentos abaixo:
A especificao de
erro volumtrico
a incerteza da
mquina?
Como estimar a
incerteza na
medio por
coordenadas?
FO
RM
A3D
FO
RM
A3D
FO
RM
A3
D
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Incertezas sobre a
Incerteza...
Afinal, como lidar com a questo da incerteza quando
trabalhamos com a medio por coordenadas?
Mitu
toyo
Fa
ro
Le
ica
Hexagon
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www.forma3d.com.br Resgatando a
definio...
Parmetro no negativo que caracteriza a disperso
dos valores atribudos a um mensurando, com
base nas informaes utilizadas.
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www.forma3d.com.br Em outras
palavras...
(...)
A dvida associada a uma medio
denominada de incerteza de medio. A
palavra incerteza significa dvida.
De forma ampla incerteza de medio
significa dvida acerca do resultado de
uma medio.
(...)
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Aplicando a definio
na Medio 3D
A incerteza do resultado da medio, que depende de vrios Ms.
Mquina
Mensurando
Metrologista
Meio ambiente
Mtodo
MMMMMinha
nossa...
E agora??
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www.forma3d.com.br Aplicando a definio
na Medio 3D
Como a incerteza do resultado da medio, h que se definir bem a
condio na qual se quer avaliar a exatido do resultado.
Lembre-se de que a medio por coordenadas tem como principal
caracterstica a versatibilidade e as inmeras possibilidades de medio.
Desta forma, ao se falar a incerteza de
medio da mquina se est afirmando,
na verdade, a incerteza do resultado da
medio do qual participa (tambm) a
mquina.
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necessrio definir
melhor o problema
Qual a incerteza do resultado da medio
de um comprimento de 250 mm nesta
pea, medida nesta sala de medidas, por
este operador, nesta posio do volume
desta mquina de medir por coordenadas
com este apalpador, apalpando-se desta
forma, e calculando a distncia com esta
funo do software?
Deformao da Mesa
Retilineidade
Inclinamento
Para avaliar a incerteza da medio, as
condies devem ser bem estabelecidas.
Para resolver o problema h que se obter informao!
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www.forma3d.com.br Obtendo a
Informao Algumas das componentes necessrias para estimar a incerteza da
medio podem ser estimadas por uma avaliao do Tipo A da
incerteza de medio, a partir da distribuio estatstica dos valores
provenientes de sries de medies.
As outras componentes podem ser estimadas por uma avaliao do
Tipo B da incerteza de medio, a partir de informaes obtidas por
meios como certificados de calibrao, informaes de catlogo, valores
deduzidos com base na experincia profissional, etc.
TIPO A
Componentes
obtidas
com base na
Experimentao
TIPO B
Componentes
obtidas
com base na
Informao
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www.forma3d.com.br Obtendo a
informao
Na medio em questo, parte da informao necessria estimativa da
incerteza tem que ser obtida experimentalmente, medindo-se repetidamente
e avaliando a distribuio estatstica dos valores obtidos nestas medies :
Deformao da Mesa
Retilineidade
Inclinamento
1) 250,012 mm
2) 250,018 mm
3) 250,016 mm
4) 250,010 mm
5) 250,009 mm
...
n) 250,011 mm
Desvio-padro
Preciso
de Medio1
1 VIM 2012
Avaliao Tipo A
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informao...
Outra parte da informao necessria estimativa da incerteza
deve ser estimada com base na informao:
Certificado de calibrao da mquina
Incerteza de apalpao
Instabilidade na temperatura ambiente
Incerteza dos sensores de temperatura, se usados
Incerteza dos coeficientes de expanso dos materiais, se usados
Etc.
Avaliao Tipo B
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Utilizando as
informaes
As componentes obtidas nas avaliaes Tipo A e Tipo B (bem como
erros sistemticos no corrigidos) devem ser combinadas
matematicamente de maneira apropriada para a obteno da Incerteza
do Resultado de Medio.
Deformao da Mesa
Retilineidade
Inclinamento
Avaliao
Tipo B Avaliao
Tipo A
Incerteza do
Resultado
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www.forma3d.com.br Voltando s
questes frequentes...
Qual a incerteza
de medio de
uma mquina de
medir por
coordenadas?
FO
RM
A3
D
Devido multiplicidade de fatores na medio
por coordenadas, no vivel estimar uma
incerteza geral para cada tarefa de medio.
Por isso a norma ISO10360 especifica um teste
padronizado para avaliar o erro mximo da
mquina na medio de comprimentos, o
conhecido erro volumtrico.
Ex: MPE < (2 + L/400) mm
MPE = Maximum Permissible Error
Ca
rl Z
eis
s
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A especificao de
erro volumtrico
a incerteza da
mquina?
FO
RM
A3
D
Embora no seja exatamente a componente
de incerteza da mquina, o erro mximo
volumtrico est associado sua incerteza
para a medio de comprimentos.
Mas, lembre-se, o ensaio de avaliao da
exatido da mquina (Norma ISO10360)
realizado sob condies muito bem
controladas (baixa velocidade, apalpador
curto, padres bem acabados, etc.). Em
condies de medio menos controladas, a
incerteza da mquina pode variar
significativamente.
Voltando s
questes frequentes...
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Como estimar a
incerteza na
medio por
coordenadas?
FO
RM
A3
D
A rigor, a incerteza de medio deve ser
determinada pelo procedimento explicado
anteriormente, com base no ISO GUM (Guide
to the Expression of Uncertainty in
Measurement).
No entanto, em situaes onde os efeitos
sistemticos no sejam significativos e onde a
componente Tipo A seja a fonte de incerteza
predominante, uma boa estimativa pode ser
feita com base na Repetibilidade dos resultados
obtidos em uma srie de medies. Cada caso
deve analisado individualmente.
Voltando s
questes frequentes...
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Com padres dimensionais convencionais que representem a
caracterstica geomtrica e o tipo de pea a serem avaliados.
Estratgias para
avaliar a Incerteza
Bloco padro Padro escalonado Padres cilndricos
Esquadro Rgua Plano
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Com a prpria pea, calibrada em processo de medio de exatido
superior ao processo de medio que se quer avaliar, inclusive
empregando o mtodo da substituio.
Estratgias para
avaliar a Incerteza
Carl
Zeis
s
Calibrao da Pea
Deformao da Mesa
Retilineidade
Inclinamento
Avaliao da Incerteza
Condies de referncia Condies usuais praticadas
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Atravs de simulaes computacionais que representem com
fidelidade o processo de medio
Estratgias para
avaliar a Incerteza
O comportamento real da mquina e
do apalpador so mapeados atravs
de ensaios detalhados, revelando
diversos parmetros de erro. Estes
erros so introduzidos em um
software que passa, ento, a simular
o comportamento da mquina real.
Para cada tarefa de medio o
software usa estas informaes para
avaliar a incerteza do resultado.
http://www.aspe.net/publications/Summer_2004/04SU%20Extended%20Abstracts/Trenk-1670.PDF
Acessado em 22/04/13
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A estimativa da incerteza de medio em mquinas de medir por
coordenadas de qualquer natureza um processo que deve ser
muito bem analisado dados os mltiplos fatores que precisam ser
definidos em cada medio e as particularidades de cada medio.
Analisar a incerteza da medio levando em conta apenas o erro
mximo volumtrico pode esconder fontes de incerteza bem mais
significativas para a obteno dos resultados. Diversos trabalhos tm
sido realizados de modo a sistematizar um mtodo de avaliao da
incerteza mas muito ainda h por fazer para reduzir as incertezas
sobre a estimativa da incerteza na medio por coordenadas.
Estas e outras abordagens so estudadas e praticadas nos cursos
do FORMA3D.
Isso no encerra
o assunto...
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As seguintes fontes de informao foram utilizadas na elaborao deste
material informativo. Recomenda-se sua leitura para aprofundamentos no tema.
Sousa, A. FORMA3D Mtodos Avanados para Garantia da Exatido na Medio 3D. Apostila de Curso, 2012.
Albertazzi, A.; Sousa, A. Fundamentos de Metrologia Cientfica e Industrial. Ed Manole. 2008
VIM Vocabulrio Internacional de Metrologia. Conceitos Fundamentais e Gerais e Termos Associados. 1 Ed. Luso Brasileira 2012.
Evaluation of measurement data Guide to the expression of uncertainty in measurement http://www.bipm.org/utils/common/documents/jcgm/JCGM_100_2008_E.pdf - Acesso em Abril de 2013.
Piekar, D. Calibrao de peas padro em mquinas de medir por coordenadas. Dissertao de
Mestrado: http://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/88352/228125.pdf?sequence=1 Acesso
em Abril de 2013.
Trenk, M. et al. The Virtual CMM a software tool for uncertainty evaluation practical application in an accredited calibration lab. Acesso em Abril de 2013.
http://www.aspe.net/publications/Summer_2004/04SU%20Extended%20Abstracts/Trenk-1670.PDF
Referncias
Bibliogrficas
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Estes e outros temas voc encontra em nossos cursos.