norma de calibração sensores sensores

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OUT 2000 NBR 14610
Cópia não autorizada
Indicador de temperatura com sensor
- Calibração por comparação com
instrumento-padrão
Origem: Projeto 04:005.11-011:1999
ABNT/CB-04 - Comitê Brasileiro de Máquinas e Equipamentos Mecânicos
CE-04:005.11 - Comissão de Estudo de Sensores Termoelétricos
NBR 14610 - Temperature indicator with sensor - Calibration by comparison
with standard instrument
Descriptors: Temperature indicator. Temperature sensor
Válida a partir de 30.11.2000
Palavras-chave: Indicador de temperatura. Sensor de
temperatura
5 páginas
Sumário
Prefácio
1 Objetivo
2 Referências normativas
3 Definições
4 Requisitos
5 Método de calibração
6 Resultados
Prefácio
A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo
conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalização Setorial
(ABNT/ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas
fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).
Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS, circulam para Consulta Pública entre
os associados da ABNT e demais interessados.
1 Objetivo
Esta Norma especifica o método de calibração de indicador de temperatura com sensor, por comparação com instrumento-padrão.
2 Referências normativas
As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para esta
Norma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita a revisão,
recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais
recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento.
NBR 13522:1995 - Termopar - Calibração por comparação com termopar de referência
NBR 13772:1997 - Termorresistência - calibração por comparação com termorresistência de referência
NBR 13773:1997 - Termorresistência industrial de platina - requisitos e métodos de ensaio
NBR 13863:1997 - Preparação e uso de junção de referência para calibração de termopar
ASTM E 77:1998 - Standard Test Method for Inspection and Verification of Liquid-in-Glass Thermometers

2. Cópia não autorizada
2 NBR 14610:2000
3 Definições
Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as seguintes definições:
3.1 indicador de temperatura: Instrumento de medição, com indicação em temperatura, utilizado em conjunto com um
sensor.
3.2 sensor: Elemento de um instrumento de medição ou de uma cadeia de medição que é diretamente afetado pelo men-surando.
Exemplos de sensores de temperatura:
a) termopar;
b) termorresistência;
c) semicondutor (diodos, transistores, etc.);
d) termistor (NTC,PTC);
e) sensor de quartzo.
3.3 meio térmico: Equipamentos que proporcionam uma uniformidade e uma estabilidade térmica na região onde estão
inseridos os sensores de referência e em calibração.
Exemplos:
a) banho de líquido agitado;
b) banho de sais;
c) banho de leito fluidizado;
d) fornos.
3.4 instrumento-padrão: Instrumento devidamente calibrado com erros e incertezas conhecidos, rastreado a padrões na-cionais
ou órgãos de reconhecida credibilidade.
Exemplos:
a) termopar;
b) termorresistência;
c) termômetro de líquido em vidro;
d) termômetro digital.
3.5 uniformidade térmica: Igualdade de temperatura em diferentes posições de um meio térmico, no mesmo instante de
tempo.
3.6 estabilidade térmica: Constância de temperatura, em um determinado ponto, em instantes sucessivos de tempo.
3.7 junção de referência eletrônica: Dispositivo independente ou diretamente integrado ao circuito dos equipamentos de
indicação de temperatura com sensor termopar, usado para compensar a temperatura ambiente, levando a referência para
0°C.
4 Requisitos
4.1 Meios térmicos
Para calibração do indicador de temperatura com sensor, os meios térmicos utilizados devem proporcionar uma unifor-midade
e uma estabilidade térmica, na região onde estão inseridos o instrumento-padrão e o sensor do indicador.
O meio térmico deve ser selecionado de acordo com a faixa de temperatura e incerteza requeridas na calibração. Existem
vários tipos de meios térmicos, cada um atendendo a uma faixa de temperatura, tais como:
a) banho de líquido agitado: utilizado na faixa de - 100°C a 300°C;
b) banho de leito fluidizado: utilizado na faixa de 50°C a 700°C;
c) forno: utilizado na faixa de - 30°C a 1 600°C;
d) banho de sais: utilizado na faixa de 150oC a 550oC.
4.2 Instrumento-padrão
O padrão a ser usado na calibração de indicador de temperatura com sensor depende da faixa de temperatura a ser
coberta, do tipo de meio térmico utilizado e da incerteza desejada. Deve ser calibrado periodicamente no INMETRO, ou em
laboratórios por ele credenciados, ou em órgãos de reconhecida credibilidade, de modo a garantir sua rastreabilidade.
Deve ter registros de controle de periodicidade de calibração, relatos sobre fatos importantes ocorridos, etc.

3. Cópia não autorizada
NBR 14610:2000 3
4.2.1 Tipos de instrumentos-padrão
Quando da utilização de termopar como instrumento-padrão, deve-se observar cuidados na preparação da junção de
referência, conexões, cabos e fios de compensação e extensão, etc. (conforme as NBR 13522 e NBR 13863). Caso o
padrão seja uma termorresistência, deve-se observar cuidados nas conexões, número de terminais de ligação, resistência
de isolação, etc. (conforme as NBR 13773 e NBR 13772). Se o padrão for um termômetro de líquido em vidro, atentar para
o tipo de imersão, instrumentação auxiliar, eventuais correções de coluna emergente etc. (conforme ASTM E 77). Deve-se
ainda atentar para as especificações do padrão, utilizando-o na faixa em que foi calibrado e seguindo as recomendações
do fabricante.
5 Método de calibração
5.1 Local
Deve prover espaço físico adequado à execução da montagem e apresentar:
a) nível de iluminação mínimo de 300 lx;
b) tensão elétrica com estabilidade dentro das especificações requeridas pelos instrumentos de medição;
c) temperatura ambiente com valor nominal e estabilidade dentro das especificações requeridas pelos instrumentos de
medição;
d) malha de aterramento para os instrumentos;
e) condições ambientais salutares.
5.2 Escolha dos pontos de calibração
O número e os valores dos pontos de temperatura em que o instrumento deve ser calibrado dependem do tipo, da faixa a
ser coberta e da incerteza desejada. O usuário pode, entretanto, acertar com o laboratório responsável quantos e quais
serão os pontos de calibração. Caso se deseje interpolar as correções entre os pontos calibrados, deve-se observar a
amplitude da faixa e o intervalo entre os pontos. A seqüência da calibração dos pontos em ordem ascendente ou
descendente obedece recomendações do fabricante ou fica a critério do calibrador.
5.3Preparação
O sensor do instrumento em calibração e o de referência devem ser imersos no meio térmico, a uma profundidade
suficiente, onde haja uniformidade e estabilidade térmica. Para obtenção de um melhor equilíbrio térmico entre ambos,
sugere-se a utilização de um bloco de equalização, onde os sensores são inseridos. Recomenda-se verificar a
profundidade de imersão adequada para o sensor em calibração, segundo recomendações do fabricante, quando existir.
Uma vez que o padrão e o instrumento em calibração estejam em equilíbrio térmico e imersos à mesma profundidade, é
possível verificar se a profundidade de imersão é adequada, levantando-se ambos de modo a perceber se há variação na
indicação do mensurando. Neste caso, deve-se tentar aumentar a profundidade de imersão até que não haja mais esta
mudança.
Verificar se o indicador está em uma região do ambiente do laboratório livre da influência da temperatura dos meios
térmicos, sobretudo se o sensor do mesmo for termopar.
Observar recomendações do fabricante com relação ao tempo mínimo de preaquecimento dos circuitos do indicador.
5.4 Execução
Após a preparação descrita em 5.2 e 5.3, os sensores devem ser colocados no meio térmico e os terminais do sensor
padrão ligados, quando aplicável, ao instrumento-padrão de medição (ver figura 1) ou apenas imersos na profundidade
adequada quando o padrão for um TLV (ver figura 2). Cuidados especiais devem ser tomados nas interligações elétricas
entre os sensores e os instrumentos de medição, visando minimizar erros causados por f.e.m térmica espúria, ruídos
eletromagnéticos e resistência parasita.
Ajustar o meio térmico para temperatura desejada e aguardar a estabilização.
NOTA - A colocação e a retirada dos sensores dos meios térmicos devem ser feitas com cuidado para evitar danos causados por choques
térmicos. Também deve-se ter atenção especial para causas de erros, tais como: correntes de ar, radiações caloríficas, ruídos
eletromagnéticos e proximidade de rede elétrica de potência.
5.5 Aquisição de dados
A seleção do instrumento de medição a ser adotado dependerá do tipo de sensor padrão. Quando for utilizado em um ter-mopar,
usa-se um potenciômetro ou um voltímetro. Quando for utilizada uma termorresistência, usa-se uma ponte de re-sistência
ou ohmímetro.
A seqüência de medição deve ser feita conforme os seguintes passos:
a) iniciar a medição quando o meio térmico estiver estabilizado;
b) medir e anotar o valor do instrumento-padrão;
c) medir e anotar a temperatura indicada pelo instrumento em calibração;
d) repetir o procedimento das alíneas b) e c);

4. 4 NBR 14610:2000
e) comparar as duas leituras dos instrumentos, a fim de concluir se as temperaturas estão estabilizadas dentro da in-certeza
desejada;
f) repetir no mínimo três séries de medição para cada ponto de calibração;
g) prosseguir sempre fazendo a medição na seqüência mencionada, a partir da alínea a), para todos os pontos de cali-bração.
6 Resultados
6.1 Avaliação dos resultados
Deve ser verificada a consistência dos resultados emitidos após as medições, através de, por exemplo, uma avaliação das
correções ou erros encontrados (a linearidade dos valores). Havendo inconsistência, retornar à seção 5, a fim de verificar
os pontos duvidosos, lembrando que o objetivo dessa calibração é calcular o erro ou desvio, dado pela expressão:
Erro = Temperatura indicada - Temperatura do padrão
Quando aplicável, verificar a estabilidade do instrumento no ponto 0°C (ponto do gelo), medindo a diferença entre a pri-meira
medição (antes da calibração) e após o último ponto calibrado.
6.2 Interpolação dos valores
A incerteza dos valores interpolados depende do número de pontos de calibração. Sempre que possível deve-se evitar
extrapolações. Sugere-se que pelo menos um ponto de teste seja realizado entre os pontos medidos, com o objetivo de
verificar se a interpolação está coberta pela incerteza; caso contrário, deve-se aumentar o valor da incerteza.
6.3 Incertezas da calibração
A incerteza dos resultados da calibração depende:
a) da incerteza do padrão;
b) da incerteza do instrumento de medição, quando aplicável;
c) do gradiente do meio térmico;
d) dos erros aleatórios introduzidos nas interligações, conexões elétricas, tais como f.e.m’s espúrias avaliadas em co-mutação
de relés (chaves eletrônicas), etc.;
e) incerteza da junção referência, quando aplicável;
f) incerteza do ponto do gelo, quando aplicável;
g) desvio-padrão da média de leituras do padrão;
h) desvio-padrão da média de leituras do instrumento em calibração;
i) incerteza da resolução em valor de uma divisão dos instrumento;
j) incertezas causadas por outras fontes conhecidas.
8888 88888.88
Meio
Térmico
Sensor do
Indicador
Padrão
Indicador de
Temperatura
Instrumento
de Medição
Figura 1- Calibração utilizando instrumento-padrão de medição
Cópia não autorizada

5. NBR 14610:2000 5
8888
Meio
Térmico
Sensor do
Indicador
Indicador de
Temperatura
Padrão
TLV
Figura 2 - Calibração utilizando padrão TLV
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Cópia não autorizada