A calibração de balança é o conjunto de ensaios com pesos padrão que determina o erro de indicação da balança em vários pontos da faixa, a repetibilidade, o efeito da posição da carga (excentricidade) e a incerteza de medição. Ela é diferente da verificação metrológica legal feita pelo Ipem, que atesta se uma balança regulamentada atende ao regulamento técnico do Inmetro.
Resumo rápido
- Os três ensaios básicos são repetibilidade, excentricidade e erro de indicação em pontos distribuídos até a capacidade máxima.
- Os pesos padrão precisam ser bem melhores que a balança. Para balanças regulamentadas, a Portaria Inmetro nº 157/2022 limita o erro dos pesos a um terço do erro máximo admissível da balança na carga aplicada.
- Balanças usadas em comércio, saúde, fabricação de medicamentos, análises e atividades industriais que afetam preço ou segurança estão no escopo do regulamento e passam por verificação legal.
- A verificação legal não substitui a calibração quando o sistema da qualidade pede erro e incerteza, e a calibração não substitui a verificação legal.
- O guia de referência para o método de calibração é o EURAMET cg-18.
Calibração de balança ou verificação do Ipem?
| Aspecto | Calibração | Verificação metrológica legal |
|---|---|---|
| Quem faz | Laboratório de calibração, de preferência acreditado pela Cgcre | Órgão da RBMLQ-I (Ipem do estado) |
| Base | Procedimento do laboratório, ABNT NBR ISO/IEC 17025, EURAMET cg-18 | Regulamento técnico metrológico da Portaria Inmetro nº 157/2022 |
| Resultado | Certificado com erro e incerteza por ponto | Aprovação ou reprovação, com marca de verificação e validade |
| Obrigatória quando | O sistema da qualidade, cliente ou norma exigem | A balança está no escopo do regulamento |
| Periodicidade | Definida pela empresa | Definida pela metrologia legal; balanças comerciais costumam ter verificação anual, como informa o Ipem-MG |
O escopo do regulamento é amplo. O artigo 1º da Portaria 157/2022 inclui, entre outros usos, transações comerciais, pesagem de pacientes, fabricação de medicamentos e cosméticos, análises químicas, clínicas e de alimentos e determinações de massa em atividades industriais e comerciais que influenciem preço, meio ambiente ou segurança. Uma balança de expedição que pesa produto vendido por quilo, por exemplo, precisa da verificação legal; se a qualidade também pede erro e incerteza, precisa da calibração. Reparo de balança regulamentada é feito por permissionária.
O texto do regulamento pode ser consultado nesta cópia da Portaria 157/2022 e deve ser conferido no portal do Inmetro antes de decisões formais.
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Quais são as classes de balança?
O regulamento classifica as balanças em quatro classes de exatidão: especial (I), fina (II), média (III) e ordinária (IIII). A classe depende da divisão de verificação (e) e do número de divisões. Balanças analíticas de laboratório costumam ser classe I ou II; balanças comerciais e industriais de bancada e plataforma, classe III; algumas balanças rodoviárias e de grande capacidade, classe III ou IIII. O erro máximo admissível é dado em múltiplos de e, crescendo por faixa de carga, e na inspeção em serviço é o dobro do aplicado na verificação.
Como é feita a calibração de balança?
- Preparação. Balança nivelada, ligada pelo tempo de aquecimento do fabricante, local sem corrente de ar ou vibração. Pesos padrão no ambiente por tempo suficiente para equilibrar a temperatura.
- Pré-carga. Carregar perto da capacidade máxima uma vez e zerar.
- Repetibilidade. Pesar a mesma carga várias vezes, em geral perto de metade da capacidade ou da carga de uso, tirando e recolocando.
- Excentricidade. Colocar uma carga de cerca de um terço da capacidade no centro e nos cantos do prato (ou nos apoios, em plataformas), e anotar as diferenças.
- Erro de indicação. Aplicar cargas crescentes até a capacidade máxima, em cinco a dez pontos, e anotar as indicações. Em balanças grandes, usar cargas de substituição quando não há pesos suficientes.
- Cálculo da incerteza em cada ponto, considerando resolução, repetibilidade, pesos padrão e, conforme o procedimento, excentricidade.
- Avaliação contra o critério da empresa ou contra o EMA da classe.
Exemplo: balança de bancada de 30 kg com divisão de 1 g
Situação de exemplo, com números ilustrativos. Uma balança de bancada de 30 kg, com divisão de 1 g, é usada para pesar ingredientes de uma formulação, fora do escopo de comércio. A qualidade definiu erro máximo admissível de ±10 g em toda a faixa. Os pesos padrão são da classe F2 (EMA de 80 mg para 5 kg, 160 mg para 10 kg e 300 mg para 20 kg).
Repetibilidade com 15 kg (seis pesagens): 15,000; 15,002; 15,001; 15,000; 15,002 e 15,001 kg. Desvio-padrão: 0,89 g.
Excentricidade com 10 kg: centro 10,000 kg; cantos 10,003; 9,998; 10,002 e 10,001 kg. A maior diferença em relação ao centro é 3 g.
Erro de indicação e incerteza:
| Carga | Indicação | Erro | U (k = 2) | |Erro| + U | Critério ±10 g |
|---|---|---|---|---|---|
| 5 kg | 5,001 kg | +1 g | 2,2 g | 3,2 g | Atende |
| 10 kg | 10,002 kg | +2 g | 2,6 g | 4,6 g | Atende |
| 20 kg | 20,004 kg | +4 g | 4,0 g | 8,0 g | Atende |
| 30 kg | 30,006 kg | +6 g | 5,6 g | 11,6 g | Não atende |
Como saiu o U em 30 kg. Quatro componentes: resolução no zero e na carga (1 g, retangular, combinadas: 0,41 g), repetibilidade (0,89 g), pesos padrão de 20 kg e 10 kg, com os EMA somados linearmente por precaução, já que costumam ser calibrados contra as mesmas referências (0,46 g / √3 = 0,27 g) e excentricidade, proporcional à carga (3 g ÷ (2√3) × 30/10 = 2,60 g). A incerteza combinada é √(0,41² + 0,89² + 0,27² + 2,60²) ≈ 2,79 g, e U ≈ 5,6 g.
O erro de +6 g, sozinho, está dentro do critério. Somado à incerteza, ultrapassa os 10 g. A maior parcela da incerteza é a excentricidade, incluída aqui porque, no uso real, os ingredientes nem sempre ficam no centro do prato. Duas saídas práticas: ajustar o span da balança, reduzindo o erro na carga máxima, ou treinar o uso com carga centrada e restringir a faixa a 20 kg. Alguns procedimentos tratam a excentricidade separadamente, como parte da incerteza em uso; o importante é o critério da empresa dizer qual abordagem vale. Mais sobre a escolha da regra em critério de aceitação na calibração.
O que é peso mínimo da balança?
É a menor carga que pode ser pesada mantendo a incerteza relativa dentro de um limite definido pelo usuário. O conceito é tratado no EURAMET cg-18. Em balanças de laboratório e de dosagem, ele importa mais do que o erro na carga máxima: uma balança pode estar perfeita em 30 kg e inadequada para pesar 50 g de um aditivo, porque a resolução e a repetibilidade pesam muito em relação à carga pequena.
Com que frequência calibrar a balança?
Para a calibração, a empresa define o intervalo; 12 meses é um ponto de partida comum, com verificações intermediárias frequentes. Uma verificação diária ou semanal com um peso conhecido, perto da carga de uso, pega desvios entre calibrações e é a melhor defesa contra o “descobrimos no certificado”. Para balanças regulamentadas, a verificação legal segue o calendário do órgão estadual. Como montar a verificação intermediária e revisar o intervalo está em periodicidade de calibração.
Erros comuns
- Calibrar só em um ponto. O erro pode ser pequeno no meio e grande na carga máxima, como no exemplo.
- Usar pesos sem certificado ou de classe inadequada. A classe dos pesos para cada balança está em calibração de peso padrão.
- Mudar a balança de lugar depois da calibração. Nivelamento e gravidade local mudam a indicação; balanças finas precisam de ajuste no local de uso.
- Achar que o selo do Ipem é certificado de calibração. O selo atesta conformidade legal, sem erro e incerteza por ponto.
- Ignorar a verificação intermediária. Um peso de 10 kg conferido toda segunda-feira custa minutos.
Como o Sismetro ajuda
No Sismetro, a balança é um patrimônio com layout de canais (massa, faixa, tolerância e validade em meses), e os pesos são cadastrados como padrões de calibração, com certificado e validade visíveis. O certificado do laboratório é registrado com os resultados por canal, o PDF e a aprovação com login e senha, e a SS de recalibração abre com a antecedência definida. Para verificações intermediárias, um checklist do Playbook pode registrar o peso usado, a indicação e o critério, com evidência no app. Quem calibra balanças pode emitir o certificado no próprio sistema, com o cálculo de incerteza ponto a ponto. O módulo de calibração e metrologia tem plano grátis para indústria e laboratório.
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Para fazer nesta semana
Separe as balanças da planta em três grupos: regulamentadas (precisam de verificação legal), críticas para a qualidade (precisam de calibração) e as duas coisas. Para cada uma, confira se existe o documento certo e se a carga de uso está entre os pontos calibrados. Os outros instrumentos do programa estão no guia de calibração de instrumentos, e o caso de balanças em alimentos está em calibração na indústria de alimentos. O verbete verificação intermediária resume o conceito.
Massa é o grupo com mais laboratórios acreditados; os números estão no guia da RBC.
Perguntas frequentes
Como é feita a calibração de balança?
Com pesos padrão de classe adequada, em três ensaios: repetibilidade (mesma carga pesada várias vezes), excentricidade (carga no centro e nos cantos) e erro de indicação em pontos até a capacidade máxima. O laboratório calcula erro e incerteza por ponto e emite o certificado.
Qual a diferença entre calibração e verificação do Ipem?
A calibração determina erro e incerteza e é feita por laboratório. A verificação legal, feita pelo Ipem, atesta se uma balança regulamentada atende ao regulamento do Inmetro e aplica a marca de verificação. Uma não substitui a outra.
Toda balança precisa de verificação do Inmetro?
Não. Precisam as balanças no escopo da Portaria Inmetro nº 157/2022, como as usadas em comércio, saúde, fabricação de medicamentos, análises e atividades industriais que influenciem preço, meio ambiente ou segurança.
Quais pesos usar na calibração de balança?
Pesos com certificado e classe adequada à balança. Para balanças regulamentadas, o erro dos pesos não pode passar de um terço do erro máximo admissível da balança na carga aplicada, conforme o item 2.7.1 do regulamento da Portaria 157/2022.
Com que frequência calibrar uma balança?
A empresa define o intervalo da calibração, e 12 meses é um ponto de partida comum, com verificações intermediárias frequentes. A verificação legal das balanças regulamentadas segue o calendário do órgão estadual de metrologia.