Sistema de medição é o conjunto de um ou mais instrumentos de medição e outros dispositivos, incluindo reagentes e insumos quando houver, montado e adaptado para fornecer valores medidos dentro de intervalos especificados. Numa planta industrial, o exemplo típico é a malha: sensor, cabo, transmissor, cartão de entrada do CLP e tela do supervisório. Cada elemento contribui com erro, e o operador só vê o resultado final.
Exemplo: malha de temperatura
Um pasteurizador controla a temperatura do produto com um Pt100 classe A, um transmissor configurado para 0 a 150 °C e um cartão analógico no CLP (valores de exemplo, tomando as especificações dos fabricantes):
| Componente | Limite de erro a 100 °C |
|---|---|
| Pt100 classe A: ±(0,15 + 0,002·|t|) °C | ±0,35 °C |
| Transmissor: ±0,1 % do span de 150 °C | ±0,15 °C |
| Cartão analógico: ±0,1 % do span | ±0,15 °C |
| Soma no pior caso | ±0,65 °C |
| Combinação quadrática (estimativa rápida) | ±0,41 °C |
Se o processo admite ±0,5 °C, o sistema está apertado, e o sensor é o maior contribuinte. Mesmo assim, é comum o plano de calibração prever só o transmissor, calibrado na bancada com um simulador de resistência. O certificado volta aprovado e o sensor, que é a peça que mais deriva com vibração e ciclos térmicos, nunca foi olhado.
Calibração por partes ou de malha
- Por partes: cada instrumento é calibrado separadamente. Ajuda a achar qual componente está ruim, mas exige somar as incertezas e não pega erro de configuração.
- De malha: o sensor vai para um banho ou forno de bloco ao lado de um padrão e a leitura é feita no supervisório. Mostra o erro que o operador realmente vê. Costuma ser feita como calibração in loco.
O erro que só a calibração de malha encontra é o clássico da escala: transmissor configurado para 0 a 150 °C e entrada do CLP escalonada para 0 a 200 °C. Com 12 mA, o transmissor está dizendo 75 °C e o supervisório mostra 100 °C. Transmissor aprovado, CLP sem defeito, e uma diferença de 25 °C no processo.
No sentido do MSA
Na análise do sistema de medição (MSA), usada no setor automotivo, o conceito é mais amplo: entram também o operador, o método, o dispositivo de fixação e o ambiente. Um Gage R&R mede quanto da variação vista no processo vem desse conjunto, e não da peça.
Erros comuns
- Considerar o sistema calibrado porque cada instrumento tem certificado.
- Trocar o sensor e não recalibrar a malha.
- Alterar a escala no CLP durante uma manutenção sem registrar nem comunicar a metrologia.
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