Você leva seus instrumentos de testes elétricos a sério. Compra as melhores marcas e espera delas nada mais do que precisão. Porém, sabe que algumas pessoas enviam seus instrumentos digitais para um laboratório de metrologia para calibração, e fica se perguntando o porquê. Afinal, são componentes eletrônicos, não há descalibrar os movimentos de medição. Então, o que faz o pessoal de calibração, além de trocar as baterias?
Estas são dúvidas válidas, especialmente porque você não pode usar seu instrumento enquanto estiver fora de calibração. Porém,devemos considerar outras indagações válidas. Por exemplo, se um evento danificar a precisão ou até mesmo a segurança de seu instrumento? Ou se estiver trabalhando com medições de baixa tolerância e precisão que são essenciais para a operação correta de processos ou sistemas de segurança caros? E se estiver criando a tendência de dados para fins de manutenção, e dois dos medidores usados para a mesma medição apresentarem leituras drasticamente diferentes?
Muitas pessoas fazem a comparação de campo de dois medidores, e os denominam "calibrados" porque apresentam a mesma leitura. Isso não é calibração. É uma simples verificação de campo. Ele pode mostrar se há algum problema, porém não mostra se o medidor está correto. Se ambos os medidores estiverem fora de calibração na mesma quantidade e direção, ele não indicará nada. Tampouco indicará qual a tendência, você — não saberá’ se o instrumento indica uma condição “fora de cal”.
Para uma calibração eficaz, o padrão de calibração deve ser mais preciso que o instrumento em teste. Quase todos possuímos um forno de microondas ou outro aparelho que exibe as horas em horas e minutos. Muitos de nós moramos em locais onde alteramos o relógio duas vezes ao ano, e novamente após uma queda de energia. Quando você ajusta a hora no aparelho, o que utiliza como referência de tempo? Usa um relógio que exibe os segundos? Você provavelmente ajusta a hora no aparelho “com pouso dígitos” quando o relógio de referência se encontra no minuto “exato” (por exemplo, zero segundos). Um laboratório de metrologia segue a mesma filosofia. Eles analisam a exatidão de seus “minutos inteiros” em acompanhar o número correto de segundos. E o laboratório o faz em diversos pontos na escala de medição.
A calibração em geral requer um padrão com precisão mínima 10 vezes superior ao instrumento em teste. Caso contrário, estará calibrando com tolerâncias sobrepostas e as tolerâncias de seu padrão podem resultar em um instrumento “dentro da cal” como “fora de calibração” ou vice versa. Vejamos como funciona.
Dois instrumentos, A e B, medem 100 V em 1%. A 480 V, ambos estão dentro da tolerância. Sob entrada de 100 V, A exibe 99.1 V e B exibe 100.9 V. Porém se usar B como padrão, A aparecerá como fora de tolerância. Entretanto, se B for preciso em 0,1%, então a maioria de B apresentará 100,1 V a 100V. Agora, se comparar A com B, A está dentro da tolerância. Você também pode ver que A está na parte inferior da faixa de tolerância. Ao modificar A para elevar aquela leitura possivelmente evitará que A apresente uma leitura falsa, uma vez que sofre a variação normal entre calibrações.
A calibração, em seu mais puro sentido, é a comparação de um instrumento com um padrão conhecido. A calibração adequada requer o uso de um padrão NIST rastreável — um que tenha a documentação comprovando sua correta comparação a uma cadeia de padrões que se refere a um padrão mestre mantido pelo National Institute of Standards and Technology.
Na prática a calibração inclui a correção. Em geral, quando você envia um instrumento para calibração, você autoriza o reparo para recalibrar o instrumento se “fora de calibração.” ’Você receberá um relatório que exibe a calibração anterior do instrumento, e a calibração atual. No cenário de minutos e segundos, você encontrará o erro de calibração necessário para uma correção “DEAD ON,” porém o erro estava dentro das tolerâncias exibidas para a medição desde a última calibração.
Se o relatório mostras erros de calibração grosseiros, talvez você precise ver o que foi feito naquele instrumento e tomas novas medias até não apresentar mais erros. Você poderia começar com a medição mais recente e trabalhar até as primeiras medidas. Em um ambiente de trabalho de segurança nuclear, você teria que refazer todas as medidas feitas desde a última calibração.
O que põe um instrumento digital “fora de calibração?” Primeiro, os principais componentes dos instrumentos de teste (por exemplo, referências de tensão, divisores de entrada, interruptores de corrente) podem simplesmente mudar com o tempo. Este deslocamento é mínimo e geralmente inofensivo se você manter um bom programa de calibração, este é o típico deslocamento encontrado e corrigido durante a calibração.
Porém, suponhamos que você deixe cair uma braçadeira de corrente. Como saber se aquela braçadeira medirá corretamente? Impossível. Talvez apresente erros grosseiros de calibração. Da mesma forma, ao expor um DMM a uma sobrecarga pode descarregá-lo. Algumas pessoas acham que isso causa pouco efeito, pois as entradas protegidas por fusíveis ou disjuntores. Entretanto, tais dispositivos de proteção podem ser temporários. Adicionalmente, uma grande quantidade de tensão também pode pular além do dispositivo de proteção completo. Isso é bastante improvável com DMMs de alta qualidade, que são o motivo pela sua eficácia, do que produtos importados mais baratos.
A dúvida não é se devemos calibrar, isso é bastante óbvio. A pergunta é quando calibrar. Não existe uma solução universal. Considere estas freqüências de calibração:
- Intervalo de calibração recomendado pelo fabricante. As especificações do fabricante indicarão a freqüência de calibração de suas ferramentas, embora medições críticas exijam intervalos diferentes.
- Antes de iniciar um importante projeto de medição. Suponhamos que precise testar uma instalação que exige medições altamente precisas. Decidir quais instrumentos utilizará para aquele teste. Enviar os instrumentos para calibração, depois “tranca-os” no depósito para que não sejam utilizados até o teste.
- Antes de iniciar um importante projeto de medição. Se reservou os instrumentos de teste calibrados para uma operação de teste particular, enviar aquele mesmo equipamento para calibração após o teste. Quando os resultados de calibração voltarem, você saberá se pode considerar aquele teste completo confiável .
- Após um evento. Se o instrumento sofreu impacto — algo bateu na sobrecarga interna ou a unidade absorveu um impacto agudo particular — envie-o para calibração e verifique sua integridade.
- Conforme os requisitos. Algumas tarefas de medida requerem equipamentos de teste, calibração e certificados, independente do tamanho do projeto. Observar que este requisito pode não estar explicitamente citado, porém espera-se a revisão das especificações antes do teste.
- Mensal, trimestral ou semestralmente. Se você realiza as calibrações, e as faz com freqüência, um intervalo de tempo menor entre as calibrações significa menores chances de resultados de teste questionáveis.
- Anualmente. Se você misturar medidas críticas e não-críticas, a calibração anual tende a apresentar o equilíbrio certo de prudência e custo.
- Semestralmente. Se você raramente realize medições críticas e não expõe seu medidor a eventos, a calibração em longas freqüências pode ter bom custo-benefício.
- Nunca. Se seu trabalho requer verificações gerais de tensão (por exemplo, “Yep, isto é 480V”), a calibração parece ser extenuante. Mas e se seu instrumento for exposto a um evento? A calibração permite usar o instrumento com confiança.