Metrologia científica é a área da metrologia que realiza as unidades do SI, desenvolve e mantém os padrões de mais alto nível de um país e garante, por comparações internacionais, que um quilograma ou um kelvin medido aqui valha o mesmo que no resto do mundo. É o topo da cadeia que termina no instrumento da fábrica. Costuma ser apresentada ao lado da metrologia industrial, que aplica a medição à produção, e da metrologia legal, que trata dos instrumentos regulados.
Quem faz no Brasil e no mundo
Cada país tem um instituto nacional de metrologia. No Brasil é o Inmetro, com seus laboratórios em Xerém, Duque de Caxias (RJ). Algumas grandezas ficam com institutos designados: a hora legal brasileira, por exemplo, é responsabilidade do Observatório Nacional.
No plano internacional, a Convenção do Metro, de 1875, criou o BIPM, que coordena o sistema. Desde 1999, o acordo de reconhecimento mútuo do CIPM (CIPM MRA) permite que os institutos reconheçam os padrões e certificados uns dos outros. Para isso, eles participam de comparações-chave e publicam suas capacidades de medição no banco de dados do BIPM, as CMC.
Exemplo: do ponto fixo ao termômetro da câmara fria
A temperatura mostra bem a cadeia. A Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90) é realizada por pontos fixos, estados físicos de substâncias puras com temperatura conhecida: o ponto triplo da água (0,01 °C), o ponto de fusão do gálio (29,7646 °C), o ponto de solidificação do estanho (231,928 °C) e o do zinco (419,527 °C), entre outros.
- O instituto nacional calibra termômetros padrão de resistência de platina nesses pontos fixos.
- Um laboratório acreditado calibra o seu Pt100 de referência contra esses termômetros.
- O laboratório da indústria, ou um prestador, calibra os termômetros de processo contra o Pt100 de referência.
- O termômetro da câmara fria de um frigorífico é calibrado contra um desses padrões de trabalho.
A incerteza cresce a cada degrau: fica na casa dos milésimos de grau no topo e chega a décimos de grau no chão de fábrica. Esse escalonamento é a hierarquia de padrões, e a cadeia documentada que liga um degrau ao outro é a rastreabilidade metrológica.
O que mudou com o SI de 2019
Até 2019, o quilograma era um cilindro de platina e irídio guardado perto de Paris, e todas as massas do mundo dependiam dele. Com a redefinição, a unidade passou a ser fixada pela constante de Planck e pode ser realizada por métodos como a balança de Kibble. Na fábrica nada muda no dia a dia, mas a base da cadeia deixou de depender de um objeto que podia ganhar ou perder massa.
Erros comuns de interpretação
- Achar que rastreável ao Inmetro significa calibrado no Inmetro.
- Recusar certificado rastreável a instituto estrangeiro. Se o instituto está no CIPM MRA, a rastreabilidade é reconhecida.
- Aceitar a frase genérica “padrões rastreáveis” sem identificação dos padrões e dos certificados deles. Rastreabilidade sem documento não se comprova.
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