Calibração: o que é, como funciona e por que é essencial

O processo de calibração diz respeito à análise de instrumentos de medição para garantir que seus resultados sejam o mais precisos possíveis. Para isso, compara uma medida padrão conhecida com os valores que o instrumento apresenta.

Esse processo é necessário pois é comum que a precisão da maioria dos dispositivos de medição se degrade com o tempo. Dessa forma, dispositivos que apresentam medições imprecisas podem prejudicar a segurança e qualidade dos produtos.

A degradação dos instrumentos pode ocorrer por desgastes de uso e do tempo, normalmente. Porém, mudanças na precisão também podem ocorrer por choques elétricos ou mecânicos, bem como por ambientes de fabricação perigosos.

Ou seja, a degradação pode se acelerar ou demorar, de acordo com o tipo de instrumento e ambiente utilizado. Neste conteúdo da SyOS, você poderá entender mais sobre esse importante processo para instrumentos de medição. Confira!

O que é calibração?

A calibração é um procedimento que compara os valores que um equipamento de medição apresenta com valores de referência. Este padrão costuma ser reconhecido internacionalmente e é aceito pelo mercado como um todo.

Realizar a calibração é importante para garantir a precisão dos instrumentos no momento das medições. Isso porque é comum que o desempenho dos instrumentos passe por uma redução conforme o tempo e a frequência de uso.

Porém, esse não é o único fator que influencia na redução da precisão das medições. Isso pode ocorrer por fatores como condições ambientais, métodos de medição e padrões utilizados para realizar os monitoramentos.

Além disso, se um instrumento apresenta um erro que passa despercebido, o controle de qualidade e a tomada de decisões ficam comprometidos. Assim, a calibração ajuda a garantir a confiabilidade do instrumento de medição.

Tipos de calibração

Existem diversos tipos de calibração, de acordo com o tipo de instrumento e monitoramento. Os mais frequentes costumam ser:

• Calibração de temperatura;
• Calibração de pressão;
• Calibração elétrica;
• Calibração de fluxo;
• Calibração mecânica.

Principais conceitos em calibração

Para compreender melhor as questões de calibração e desempenho de medições, é necessário entender alguns conceitos. Abaixo, você confere as definições dos principais componentes que determinam a confiabilidade das medições, de acordo com a edição de 2012 do Vocabulário Internacional de Metrologia:

Precisão

A precisão determina o quanto uma série de medições de um mesmo fenômeno ou objeto sob as mesmas condições (repetibilidade) se mantêm próximas. Seu valor é expresso pela dispersão, ou o número que corresponde ao desvio-padrão, variância ou coeficiente de variação das medições.

Quanto menor a dispersão, mais precisas as medições. Porém, a precisão considera apenas os valores do próprio instrumento, sem avaliar a comparação com valores de referência. Dessa forma, a precisão isoladamente não consegue determinar o desempenho de medição dos equipamentos.

Veracidade ou justeza

Conceito que compara a média dos valores de medição de um instrumento com um valor de referência. Quanto menor a diferença entre esses números, mais justas ou verdadeiras são as medições daquele instrumento.

Exatidão

Já a exatidão está relacionada à proximidade do valor de medição com o valor real que se pretende medir. Esse conceito combina as questões de precisão e veracidade ou justeza da medição. Dessa maneira, quanto menores os erros de medição de um instrumento, maior sua exatidão.

Incerteza de medição

Este é um parâmetro relacionado à dispersão que ocorre nas medições, e pode ser classificado em dois tipos:

• Incerteza tipo A: Diz respeito a métodos estatísticos, como por exemplo, o desvio padrão de uma série de leituras;
• Incerteza tipo B: Não envolve análises estatísticas, como por exemplo informações anteriores da exatidão do instrumento, experiência ou dados  históricos.

Rastreabilidade

Por fim, o conjunto de registros documentados assegura a rastreabilidade das medições. Isso porque as conecta aos padrões nacionais ou internacionais por meio de uma grande cadeia de comparações, que garante sua efetividade em todo o mundo.

Qual é o objetivo da calibração?

O objetivo da calibração é garantir que o equipamento de medição esteja apto para uso. Assim, é possível evitar erros de medição que comprometem a qualidade final do produto e geram perdas e ineficiências.

Dessa maneira, é necessário realizar calibrações devido a quatro principais motivos. São eles:

• Para garantir a precisão e consistência por meio do estabelecimento e demonstração da rastreabilidade metrológica;
• Para garantir que as leituras são consistentes com outras medições;
• Para definir o quanto as leituras de um instrumento são precisas;
• Para assegurar que o aparelho de medição é confiável.

Como é feita a calibração de instrumentos?

A calibração dos instrumentos de medição é feita comparando suas medições com um valor padrão conhecido. Assim, é possível saber o quão correta é a medição ou o quão longe a medição no instrumento está do valor real.

Para isso, o processo segue etapas padronizadas que garantem a confiabilidade das medições. Normalmente, o processo ocorre em laboratórios especializados, mas também pode ocorrer no local de instalação. Isso varia conforme o tipo de instrumento e a necessidade de deslocamento.

O processo ocorre da seguinte maneira:

• Verificação visual e funcional para análise prévia do instrumento;
• Comparação das medições do instrumento sob condições controladas com um valor padrão de referência;
• Registro de diferenças entre o instrumento e o padrão;
• Emissão do certificado de calibração com os resultados dos testes e as condições de realização da calibração, em caso de aprovação do instrumento.

Caso os valores estejam fora das faixas de tolerância aceitáveis, é necessário ajustar o instrumento antes de uma nova calibração.

O que é curva de calibração​?

A curva de calibração é uma representação gráfica da relação entre os valores de medição do instrumento e os valores de referência. A curva pode ser linear, simples, com pontos experimentais em linha reta, ou não linear, exigindo uma equação matemática complexa para ajustar os pontos experimentais.

Cuidados quanto à calibração de instrumentos

É necessário calibrar os instrumentos de medição que têm influência sobre a precisão ou validade de testes de qualidade. Ou seja, aqueles que interferem diretamente no produto, como termômetros, por exemplo.

Além disso, é necessário ter cuidado e responsabilidade quanto ao manuseio, integridade e preservação dos instrumentos, já que isso influencia nas medições. Instrumentos manuseados incorretamente têm mais tendência a apresentar erros, e necessitam de mais ajustes ou substituições.

Por fim, quando há dúvidas em relação ao funcionamento do instrumento, o ideal é realizar a calibração. Isso porque, além do mau uso, podem acontecer defeitos de fábrica, desgastes naturais do equipamento e, inclusive, fatores externos podem prejudicar a qualidade das medições.

Como é a calibração de um termômetro?

A calibração de termômetros têm o objetivo de verificar a precisão das medições de temperatura. 

O processo ocorre a partir da comparação do instrumento com outro que seja comprovadamente mais preciso. Isso normalmente ocorre em laboratórios especializados, que contam com equipamentos de alta precisão e sensibilidade. Além disso, existem:

• Calibradores de sonda de bloco seco;
• Calibradores infravermelhos de bloco negro;
• Calibrações com base em simulações de sinal elétrico.

Dessa maneira, apenas após a submissão a esse processo, o instrumento fica certificado para uso em operações empresariais. Isso porque existem alguns contextos, como o alimentício e o farmacêutico, em que é crucial medir a temperatura de maneira eficaz.

Esses setores também são exemplos da necessidade de registrar a temperatura para apresentação aos órgãos fiscalizadores. Assim, qualquer imprecisão pode comprometer os relatórios e informações de acompanhamento. Dessa maneira, é importante fazer a calibração para o primeiro uso e manter uma rotina para evitar erros e danos.

Certificado de calibração: por que é importante

O certificado de calibração é um documento que contém os resultados dos testes, e comprova a realização e a qualidade da calibração. Este instrumento serve como comprovação e garantia da precisão das medições junto a clientes e fiscalização. 

Apenas laboratórios certificados podem emitir esse documento. Isso porque essas instituições contam com a documentação e aprovação de seus métodos junto a órgãos responsáveis, como Inmetro e Anvisa.

Laboratórios não certificados podem oferecer o serviço, mas não podem emitir uma certificação formal para comprovar a qualidade do procedimento.

Normas e requisitos em calibração

A principal norma relacionada à calibração é a ABNT NBR ISO/IEC 17025:2017. Esta é uma norma técnica publicada pela International Organization of Standardization (ISO) em parceria com a International Electrotechnical Commission (IEC).

Esta regulamentação determina os requisitos para a competência dos laboratórios de ensaio e calibração, e é a maior referência mundial em calibração. Além disso, especifica os requisitos gerais para competência, imparcialidade e operação consistente dos laboratórios.

Além disso, outras normas, como ISO 9001:2015, ISO 14001:2015 e ISO 45001:2018 também mencionam a importância da calibração. Saiba mais:

ISO 9001:2015: item 7.1.5:
“A organização deve determinar e prover os recursos necessários para assegurar resultados válidos e confiáveis quando monitoramento ou medição for usado para verificar a conformidade de produtos e serviços com requisitos”.

ISO 14001:2015: item 9.1.1:
“A organização deve assegurar que o equipamento de monitoramento e medição calibrado ou verificado é usado e mantido, conforme apropriado”.

ISO 45001:2018: item 9.1.1:
“A organização deve assegurar que os equipamentos de monitoramento e medição estejam calibrados ou verificados, conforme aplicável, e que sejam usados e mantidos como apropriado. A organização deve reter informação documentada apropriada sobre a manutenção, calibração ou verificação dos equipamentos de medição”.

Além dessas, diversas outras normas de gestão também trazem a obrigatoriedade da calibração. 

Principais setores que requerem calibrações frequentes

A calibração é um componente fundamental para diversas indústrias, em especial para aquelas nas quais a confiabilidade das medições tem impacto direto na segurança, qualidade e conformidade.

Cada setor possui requisitos próprios de calibração, o que reflete a diversidade de processos que necessitam de instrumentos de medição. Esse cuidado é necessário para garantir segurança, qualidade e conformidade com as normas e regulamentos. 

Assim, a calibração garante a confiabilidade das medições nos ambientes empresariais. Isso é fundamental para garantir a qualidade e a segurança, além de otimizar a produtividade em diversos setores.

Muito mais do que um risco operacional, falhas nas medições podem trazer graves implicações legais e econômicas para os negócios. Abaixo, você confere alguns dos setores que mais demandam calibrações efetivas e frequentes:

Indústria farmacêutica

A formulação de medicamentos depende da exatidão das medições para assegurar que eles sejam seguros e eficazes. Isso porque erros podem levar a desvios e ineficiência dos ingredientes ativos, o que pode afetar a saúde dos pacientes.

Os principais instrumentos que a indústria farmacêutica utiliza e que precisam de calibrações frequentes são:

• Termômetros e transmissores de temperatura: Instrumentos que asseguram que os processos de aquecimento e refrigeração estejam de acordo com as temperaturas ideais para as reações químicas necessárias ou para a conservação de substâncias;
• Manômetros e transmissores de pressão diferenciais: Instrumentos que medem o diferencial de pressão entre salas ou compartimentos e outros ambientes;
• pHmetros: Instrumentos que garantem o controle de pH de maneira precisa durante a fabricação de medicamentos para assegurar a estabilidade dos compostos;
• Balanças analíticas e microbalanças: Instrumentos para pesar os ingredientes ativos e excipientes;
• Pipetas e dispensadores de líquidos: Instrumentos que dosam líquidos em formulações;
• Espectrofotômetros: Instrumentos para medir a concentração de soluções e assegurar a dosagem correta de ingredientes ativos.

Indústria alimentícia

A precisão de medidores usados na produção, embalagem e armazenamento de alimentos influencia diretamente na segurança alimentar. Com medidas exatas, é possível evitar contaminações e garantir o armazenamento dos produtos em condições corretas.

Os principais instrumentos que requerem calibrações frequentes na indústria alimentícia são:

• Termômetros e sensores de temperatura: Instrumentos para o monitoramento e controle da temperatura de refrigeração, armazenamento e cozimento de alimentos. Sensores inteligentes normalmente possuem tecnologia que dispensa calibração constante, como os da SyOS;
• Balanças e sistemas de pesagem: Instrumentos fundamentais para a dosagem exata de ingredientes, consistência e qualidade dos produtos;
• pHmetros e medidores de umidade: Instrumentos que asseguram as condições ideais no processamento e armazenamento de alimentos, contribuído para sua segurança e qualidade.

Indústria petroquímica

As medições são cruciais para evitar acidentes como vazamentos e explosões na indústria petroquímica. A calibração desses instrumentos garante o controle de processos e a exatidão na fabricação de produtos.

Nesse setor, os instrumentos mais comuns são transmissores de pressão, manômetros, sensores, transmissores, termômetros, fluxômetros e transmissores de vazão.

Indústria aeroespacial

A aviação depende da precisão de instrumentos de medição para garantir a segurança em análises e testes desde a fabricação até a manutenção das aeronaves. 

Na indústria aeroespacial, os principais instrumentos que requerem calibrações frequentes são: equipamentos de teste de material, instrumentos de navegação e comunicação e sensores ambientais e de pressão.

Indústria automotiva

Da mesma forma que na aviação, a exatidão das medições interfere diretamente na segurança, qualidade e confiabilidade dos veículos. Os instrumentos contribuem para a precisão em processos de montagem e inspeção.

Os principais instrumentos que requerem calibrações na indústria automotiva são: equipamentos de medição dimensional, medidores de torque e sistemas de teste de emissões.

Indústria energética

Por fim, a calibração garante o funcionamento seguro e eficiente dos sistemas de geração, transmissão e distribuição de energia. Tanto em usinas convencionais quanto em fontes renováveis, impactam diretamente na segurança energética e na sustentabilidade.

Os instrumentos que requerem calibrações frequentes em indústrias energéticas incluem medidores de fluxo e turbinas, medidores de qualidade de energia e sensores de temperatura e pressão.

5 pontos essenciais sobre calibração

A calibração de equipamentos de medição é um processo fundamental para a gestão da qualidade em diversas indústrias. Além disso:

1. A calibração garante a precisão e confiabilidade de instrumentos de medição
   Isso é fundamental para manter a qualidade de produtos e a segurança das operações;
2. Realizar a calibração é fundamental para a conformidade
   Isso é especialmente importante em setores altamente regulados, como o farmacêutico e o alimentício;
3. O processo ocorre por análise histórica ou comparação
   Laboratórios especializados analisam os valores de medição e os confrontam com valores padrões reconhecidos internacionalmente, garantindo a segurança do instrumento;
4. A calibração é essencial para a excelência operacional e satisfação dos clientes
   Com ela, as empresas podem assegurar que seus produtos atendem aos mais altos padrões de qualidade;
5. Conte com medidores de temperatura confiáveis e precisos
   A solução inteligente da SyOS possui tecnologia que garante alta precisão e dispensa calibrações constantes.

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Sobre a SyOS

Somos uma startup que tem o objetivo de revolucionar a cadeia do frio no Brasil, através de tecnologias de IoT e Inteligência Artificial aplicadas no monitoramento de produtos que precisam de uma temperatura ideal para manter sua qualidade, como alimentos, vacinas e medicamentos.    

Com isso, empresas que atuam com a gestão do frio têm acesso a dados, relatórios e alertas que ajudam a tomar decisões para otimizar suas operações, evitar a não conformidade e reduzir prejuízos. 

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