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Metrologia 2019: Metrologia para a Indústria 4.0

por jornalismo-analytica
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O Metrologia 2019 irá acontecer nos dias 24 a 27 de novembro de 2019, no CentroSul, em Florianópolis, SC.

Realizado pela Sociedade Brasileira De Metrologia (SBM), o Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro) e o Instituto de Radioproteção e Dosimetria (IRD), o congresso tem por objetivo reunir pessoas e instituições para a construção de estratégias voltadas para a disseminação da cultura da metrologia e avaliação da conformidade como fatores essenciais ao desenvolvimento sustentável de nossa sociedade.

Nesta edição do METROLOGIA 2019, o evento será composto por 6 congressos simultâneos:

  • 10º Congresso Brasileiro de Metrologia (CBM);
  • XIII Congresso Internacional de Metrologia Elétrica (SEMETRO);
  • V Congresso Internacional de Metrologia Mecânica (CIMMEC);
  • VI Congresso Brasileiro de Metrologia das Radiações Ionizantes (CBMRI);
  • IV Workshop da Rede de Metrologia Química do Inmetro (Remeq-I);
  • III Congresso Brasileiro de Metrologia Óptica (CBMO).

 

___

 

O Metrologia 2019 se propõe a ser um ambiente científico e técnico que para criar redes de inovação e colaboração, baseadas em pesquisas e trabalhos nas fronteiras da metrologia e da qualidade. Será mais uma voz a se unir àquelas que defendem o papel central da ciência e tecnologia como pilares do desenvolvimento e bem-estar das pessoas.

O Metrologia 2019, como em anos anteriores, será composto por congressos simultâneos nas áreas de Mecânica, Elétrica, Radiações Ionizantes, Química e Óptica, além das demais disciplinas de Tecnologia Industrial Básica reunidas no Congresso Brasileiro de Metrologia.

Repetindo a iniciativa realizada nas últimas edições do evento, os melhores trabalhos, selecionados pelo Comitê Técnico Científico, serão publicados em uma edição especial do Journal of Physics Conference Series, editado pelo IOP Publishing.

Como em eventos anteriores, será realizada a Expo Metrologia 2019, feira e exposição de equipamentos de medição.

Também ocorrerá no Metrologia 2019 a oferta de cursos presenciais em diversas áreas de interesse da Metrologia e Avaliação da Conformidade, promovida pela Escola Nacional de Tecnologia Industrial Básica – ENTIB.

Para conferir a programação do evento, CLIQUE AQUI.

Para inscrever-se no evento, CLIQUE AQUI.

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Metrologia

Metrologia para a Indústria 4.0

por jornalismo-analytica
escrito por jornalismo-analytica

Estamos à beira de uma nova revolução industrial. Muitas vezes não nos damos conta de que há pouco mais de 200 anos firmaram-se as bases científicas para toda uma sequência de mudanças com impacto até então inimaginável.

Na segunda metade do século 18 eram dados os primeiros passos para a primeira revolução industrial. As máquinas térmicas começavam a impulsionar uma nova indústria. Também naquele período foram dados os primeiros passos para a constituição do atual Sistema Internacional de Unidades, o SI. Sistema que a partir de maio de 2019 sofre uma radical mudança, com a redefinição das unidades de base.

Com as máquinas térmicas, novos processos industriais são construídos e surgem novos meios de transporte, ligando e trespassando continentes numa velocidade inconcebível. Tudo isso exigiu a construção de novas bases científicas. A evolução da ciência e da tecnologia andam juntas, e ambas se impulsionam.

Cada vez mais essa dinâmica se acelera e nos finais do século XIX mais um passo é dado, com a realização da Convenção do Metro em 1875. Ao mesmo tempo, iniciava-se a segunda revolução industrial, quando novos produtos passam a exigir a definição de padrões e de procedimentos de medição, particularmente no campo da eletricidade. Essa segunda revolução ocorre na compreensão que os processos de comércio internacional dependeriam cada vez mais do acordo em torno das definições no campo da metrologia.

 

Américo Tristão Bernardes
Engenheiro Elétrico pela Universidade Federal de Juiz de Fora, Mestre em Física UFRGS e Doutor em Física pela USP, com pós-doutorado na Universidade de Colônia, Alemanha. Presidente da Sociedade Brasileira de Metrologia

 

Leia a matéria completa em: Revista Analytica Ed 101.

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Notícias

Brasileiros especialistas em Metrologia Legal participam de congresso internacional na Colômbia

por jornalismo-analytica
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Informações de Inmetro

A certificação de produtos pré-embalados na África do Sul, a verificação de balanças rodoviárias na Argentina, a implementação da Metrologia Legal na Colômbia e o combate a fraudes em bombas medidoras de combustível no Brasil foram algumas das experiências compartilhadas durante o Congresso Internacional de Metrologia Legal, que aconteceu em Bogotá, na Colômbia, entre 29 e 31 de maio.

Inmetro debate Indústria 4.0

O evento reuniu especialistas em Metrologia Legal de países de diversas regiões do mundo, entre eles África do Sul, Colômbia, Holanda, Espanha, China, Reino Unido e Argentina, e contou com a participação de cerca de 300 pessoas por dia.

O diretor de Metrologia Legal, Marcos Trevisan, foi o representante brasileiro. Ele falou sobre segurança digital antifraude para instrumentos de medição, apresentando os avanços do Inmetro em relação à certificação digital para bombas medidoras de combustíveis e outros equipamentos.

“A participação em eventos técnicos internacionais é fundamental tanto para colher experiências bem-sucedidas do exterior quanto para mostrar nossas boas práticas para o mundo”, avalia o diretor. Entre os destaques desta edição, o diretor ressalta a sistemática semelhante à declaração do fabricante, utilizada pela África do Sul para certificar produtos pré-embalados, e a utilização de laboratórios acreditados para realizar as verificações de metrologia legal, modelo adotado por diversos países e que pode servir de inspiração para modificações no processo brasileiro, em busca de mais eficiência.

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Metrologia

A temperatura: elemento chave para a transformação de alimentos crus em cozidos

por jornalismo-analytica
escrito por jornalismo-analytica

A vida é feita de mudanças ou transformações e uma delas é a dos alimentos crus em cozidos. Já ouvi dizer várias vezes que nós “somos o que comemos” e, portanto, manter hábitos alimentares saudáveis é um dos pré-requisitos para uma melhor qualidade de vida.

Mas, hábito saudável significa comer alimentos crus ou cozidos? Diferente dos demais animais, que se não houvesse a interferência do homem somente se alimentariam de alimentos crus, nós, seres humanos, temos a alternativa de, não apenas por hábito saudável, mas também por prazer e paladar, nos alimentarmos de alimentos crus e cozidos.

Nessa mudança ou transformação de alimentos crus em cozidos, fenômenos químicos e físicos interessantes estão envolvidos. Ao passo em que durante o processo de cozimento os alimentos vão se aquecendo, suas moléculas vão se modificando, fazendo com que, após determinado tempo, cheguem ao que consideramos ponto ideal de cozimento.

Ao nível do mar e em um recipiente qualquer aberto, ao ser aquecida, a água após determinado tempo chega no máximo à temperatura de 100 ºC (temperatura de ebulição). Se o alimento não estiver suficientemente cozido e você achar que está levando muito tempo para isso, de nada adianta aumentar a chama do gás de seu fogão, pois será desperdício. Ocorrerá neste caso apenas o aumento da vazão de vapor. O que estiver em processo de cozimento levará o mesmo tempo para chegar ao estado ideal, independentemente do tamanho da chama, já que a temperatura se manterá a mesma. Com o calor do aquecimento ocorre a mudança de fase da água do estado líquido para vapor e durante este processo a temperatura não aumenta. Porém, há a alternativa de se elevar a temperatura da água acima de 100 ºC, aumentando-se a pressão dentro do recipiente onde o alimento está sendo cozido, e fazer com que o alimento cozinhe bem mais rápido. Para isto existem as chamadas “panelas de pressão”.

A sequência de efeitos durante o funcionamento de uma panela de pressão, que consequentemente levam ao cozimento mais rápido dos alimentos, é a seguinte:

– O calor da chama aquece a água nela contida até a temperatura de ebulição (100 ºC), à pressão normal, quando a panela foi hermeticamente fechada.

– O calor da chama gera vapor, porém não aumenta a temperatura. Ele serve para fazer com que o processo de mudança de fase da água do estado líquido para vapor ocorra. Como o vapor gerado dentro da panela não tem saída, a pressão aumenta.

– Com o aumento da pressão, a temperatura de ebulição da água passa a ser um pouco mais alta do que 100 ºC.

– O calor da chama continua aumentando a pressão que, por sua vez, faz aumentar a temperatura de ebulição da água. Este ciclo continua até alcançar o regime estável determinado pela pressão máxima que a válvula de alívio (de segurança) da panela permite. Tal pressão corresponde ao peso colocado sobre a área da seção transversal do pequeno tubo que se projeta para fora, em geral, no meio da tampa da panela. A partir deste momento a panela não é mais hermética em termos de fechamento, pois permite uma vazão constante de vapor pela válvula de segurança. A temperatura máxima a que se pode chegar é em torno de 120 ºC e a pressão em torno de 180 kPa (1,8 atm).

Sem entrar aqui na discussão dos pós e dos contra no uso das panelas de pressão, uma coisa é certa; elas vieram para facilitar a vida das pessoas!!!

Como metrologistas, não poderíamos perder a oportunidade de aqui mudarmos um pouco o rumo da conversa e falarmos tecnicamente a respeito da grandeza física que viabiliza a transformação de alimentos crus em cozidos, independentemente de isso ocorrer por meio do uso de recipientes abertos, como uma panela comum, ou hermeticamente fechados, como uma panela de pressão. Referimo-nos à grandeza “temperatura”.

A temperatura é uma das grandezas físicas mais conhecidas e mensuradas. Ela é uma medida da energia cinética média dos átomos de uma substância. Quando tocamos um corpo qualquer para sentirmos sua temperatura, na realidade, sentimos as vibrações térmicas dos átomos que o constituem.

De maneira geral, a energia em uma molécula de gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta. Conforme a temperatura aumenta, a energia cinética por molécula aumenta. Quando o gás é aquecido, suas moléculas se movem mais rapidamente. Isto produz um aumento de pressão, no caso de o gás estar confinado em um espaço de volume constante, ou um aumento de volume, no caso da pressão permanecer constante.

Os átomos e moléculas em um gás nem sempre se deslocam a uma mesma velocidade. Isso significa que há um intervalo de energia (energia de movimento) entre as moléculas que se deslocam em direções aleatórias e a diferentes velocidades.

Temperatura é também uma medida do calor ou energia térmica média das partículas em uma substância e não depende do número de partículas em um objeto. Por exemplo, a temperatura em uma panela pequena de água fervendo é a mesma que em uma panela grande, mesmo que esta seja maior e, portanto, possua também uma maior quantidade de moléculas.

As escalas comumente usadas na medição de temperatura são a Escala Celsius (°C), a Escala Fahrenheit (°F) e a Escala Kelvin (K). O kelvin (K) é a unidade de temperatura termodinâmica no Sistema Internacional de Unidades (SI) e uma das sete unidades de base. O kelvin, até então, é definido como a fração de 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo de água. Porém, a partir de 20 de maio de 2019 entra em vigor a nova definição baseada na constante de Bolzmann.

A menor temperatura é o zero absoluto, no qual o movimento térmico de todas as partículas fundamentais na matéria atinge um mínimo, mas não necessariamente param de se movimentar. O zero absoluto é indicado como sendo 0 K ou – 273,15 °C ou – 459,67 °F.

Quando medimos temperatura, não estamos realmente medindo a verdadeira temperatura termodinâmica. Na realidade, estamos medindo T90, que é a temperatura da “Escala Internacional de Temperatura” (ITS-90), definida em 1990.

O ponto triplo da água depende de uma série de fatores incluindo pressão e a precisa composição da água. Por conta disso, em vez de se depender do ponto triplo da água, seria vantajoso se proceder como no caso de outras unidades. Isto é, relacionar a unidade (kelvin) a uma constante fundamental e fixar o valor desta constante. Para o kelvin, a constante correspondente é a constante de Boltzmann k, porque temperatura sempre aparece como energia térmica k·T nas leis fundamentais da física.

Relembrando alguns conceitos, tem-se que a energia cinética de um gás ideal é igual a (1/2) m·v2, onde m é a massa e v é a velocidade. Segundo a Lei dos Gases Ideais, P·V = n·R·T = N·k·T, onde P é a pressão, V é o volume, n é o número de mols, R é a constante universal dos gases ideias, T é a temperatura, N é o número de moléculas e k (constante de Boltzmann) que é igual a R/NA, onde NA é a constante de Avogadro, sobre a qual não discutiremos aqui.

A energia cinética média por molécula em um gás ideal é igual a (3/2) k·T. Portanto, a constante de Boltzmann correlaciona de forma direta a energia contida em cada molécula de um gás ideal com a sua temperatura.

Para a redefinição, k teve de ser determinado com baixa incerteza através de diferentes e independentes métodos. Portanto, a determinação da constante de Boltzmann com alto nível de exatidão foi uma tarefa desafiadora para a metrologia internacional. Em princípio, a constante de Boltzmann foi determinada por meio de um termômetro de referência, medindo-se k·T a uma temperatura conhecida como a do ponto triplo da água.

Os Institutos Nacionais de Metrologia (NMIs, sigla do termo em inglês) espalhados pelo mundo têm o compromisso de disseminar as unidades de medida do SI, a partir da padronização das mesmas, objetivando a confiabilidade dos resultados de medições realizadas nos vários níveis hierárquicos da metrologia. Referimo-nos às medições realizadas nos próprios NMIs, chegando àquelas realizadas nos chamados “chão-de-fábrica” de ambientes industrias ou até mesmo àquelas voltadas às relações comerciais nacionais ou internacionais. Uma dessas unidades é o kelvin.

Por conta de certa “fragilidade” na definição do kelvin com base no ponto triplo da água, em 20 maio de 2019, entra em vigor sua redefinição, assim como de outras unidades de base do Sistema Internacional de Unidades (SI). A redefinição destas se dá por meio de uma base sólida e invariável, consistindo de constantes fundamentais. O kelvin baseia-se, agora, na constante de Boltzmann, que pesquisadores do Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), na Alemanha, determinaram por meio de um termômetro a gás de constante dielétrica.

A constante de Boltzmann indica como a energia térmica de um gás (isto é, o movimento das partículas de um gás) depende da temperatura. Em um recipiente fechado, a energia cinética pode ser medida pela determinação da pressão do gás. Isso pode ser feito por meio de um termômetro a gás acústico.

Ressonador acústico usado na determinação da constante de Boltzmann (imagem do NPL do Reino Unido)

As medições correspondentes realizadas nos institutos de metrologia da Inglaterra, Itália, França, China e Estados Unidos atingiram uma incerteza de medição de menos de 1 ppm (uma parte por milhão), preenchendo assim a primeira condição estabelecida pelo Comitê Consultivo de Termometria (CCT) para a redefinição do kelvin.

Maiores informações sobre o termômetro a gás acústico podem ser encontradas no seguinte link da internet:

https://bscw.ptb.de/pub/bscw.cgi/d188630/text/work_packages/WP3/introduction/WP3_project_description.htm

Outra condição, no entanto, estipulava que um segundo método independente alcançasse incertezas de medição igualmente pequenas. Por conta disso, o PTB lançou em 2007 o seu projeto com base na termometria a gás de constante dielétrica que  atingiu 1,9 ppm e que, portanto, atendeu à exatidão requerida.

Parte principal do termômetro a gás de constante dielétrica do PTB

Este termômetro especial explora o fato do gás hélio variar a capacitância dos capacitores do termômetro e, consequentemente, tornar possível a determinação da massa específica do hélio a uma dada pressão por meio de medições elétricas, assim como, via massa específica, medir também a temperatura. As medições de capacitância podem ser realizadas com grande exatidão, sendo a incerteza de medição de poucas partes por bilhão.

Porém, para se atingir tal exatidão, tudo deve estar em perfeita sintonia. Isto é, prezando pela obtenção da menor incerteza possível na determinação da constante de Boltzmann, houve a necessidade de se determinar em altas pressões (até 7 MPa) as propriedades dos materiais dos capacitores do referido termômetro e garantir que a pureza do gás hélio utilizado fosse melhor do que 99,99999 %. Além disso, o melhor padrão do PTB para medições de pressão, que se baseia em balanças de pressão, teve que ser melhorado. Isto é, investiu-se na determinação da área efetiva de conjunto pistão-cilindro utilizado em balança de pressão de referência com incerteza extremamente reduzida. Maiores detalhes sobre a metodologia utilizando o termômetro a gás de constante dielétrica podem ser encontrados no seguinte link da internet:

https://bscw.ptb.de/pub/bscw.cgi/d188630/text/work_packages/WP2/introduction/DCGT_method.htm

Esses desenvolvimentos, que são únicos em todo o mundo, só foram bem sucedidos graças a projetos de cooperação dentro do PTB (especialmente com os dois grupos de trabalho em “Pressão” e em “Padrões Geométricos”), assim como graças à cooperação internacional em larga escala, envolvendo diferentes Institutos Nacionais de Metrologia.

O valor atual da constante de Boltzmann é de 1,380649·10-23 joules por kelvin (J·K-1).

A redefinição do kelvin não causa efeito imediato na prática da medição ou na rastreabilidade das medições de temperatura e, para muitos usuários, isso passará despercebido.

A redefinição estabelece as bases para futuras melhorias. Uma definição que não dependa de qualquer substância (água, por exemplo) e de restrições tecnológicas permite o desenvolvimento de novas e mais exatas técnicas que permitam e tornem as medições de temperatura rastreáveis ao SI, especialmente em temperaturas extremas.

Com a redefinição, a orientação sobre a realização prática do kelvin dará suporte à sua ampla disseminação, por meio da descrição de métodos primários para a medição de termodinâmica temperatura e igualmente através das escalas definidas ITS-90 e PLTS-2000.

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Pesquisa bibliográfica realizada pelos autores nos seguintes links da internet e de onde consideráveis partes do texto deste artigo foram extraídas:

https://www.nist.gov/pml/redefining-kelvin

https://studybay.com/blog/boltzmann-constant/

https://www.significados.com.br/temperatura/

http://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-temperatura.htm

https://www.bipm.org/utils/common/pdf/CC/CCT/Redefinition_of_the_kelvin_2016.pdf

https://phys.org/news/2017-04-paving-redefinition-temperature.html

https://www.ptb.de/cms/en/ptb/fachabteilungen/abt7/fb-74/ag-743/new-determination-of-boltzmanns-constant.html

https://bscw.ptb.de/pub/bscw.cgi/d188630/text/work_packages/WP3/introduction/WP3_project_description.htm

https://bscw.ptb.de/pub/bscw.cgi/d188630/text/work_packages/WP2/introduction/DCGT_method.htm

http://iopscience.iop.org/journal/0026-1394/page/Focus_on_the_Boltzmann_Constant

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-0233/17/10/R01/meta

https://www.bipm.org/utils/common/pdf/SI-statement.pdf

 

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Metrologia

Reflexões sobre a educação em metrologia e qualidade

por Fernando Dias
escrito por Fernando Dias

Por Luciana e Sá Alves¹ e José Mauro Granjeiro²

A ‘Metrologia’ é definida como ciência da medição e suas aplicações [1] e o artigo ‘Metrology is key to reproducing results‘, publicado na revista Nature em julho de 2017 [2], enfatiza a crise de reprodutibilidade da pesquisa científica como consequência da falta de pessoas habilitadas para realizar medições e com conhecimentos sobre as oportunidades de validar as medições apropriadamente. Nos anos de 2005 e 2010, duas publicações de entidades científicas brasileiras já indicavam a importância da educação em metrologia para o país.

O documento “Pensando o Futuro: o desenvolvimento da física e sua inserção na vida social e econômica do país” foi publicado pela Sociedade Brasileira de Física no ano de 2005 [3], ressalta que a Metrologia é um dos desafios multidisciplinares para o desenvolvimento da física e que a maior necessidade brasileira na área é a atração de pessoal de alta qualificação científica e tecnológica. Conforme o documento, a área da metrologia está associada ao atendimento às exigências de uma sociedade que pretende se tornar plenamente industrializada, a um salto qualitativo na capacidade de conceber e realizar experimentos, a uma linguagem comum e padronizada, aos procedimentos que assegurem a confiança nos resultados de medições, à segurança e ao bem-estar e às barreiras técnicas ao comércio.

No documento “Consolidação das recomendações da 4ª Conferência Nacional de Ciência e Tecnologia e Inovação para o Desenvolvimento Sustentável”, aparece, como uma das recomendações, o apoio a programas de capacitação para enfrentar os desafios da metrologia em novas áreas, como a biotecnologia, a nanotecnologia, as mudanças climáticas e as energias renováveis. [4]

A educação em metrologia é o tema de um capítulo nas quatro edições quadrienais do documento “Diretrizes Estratégicas para a Metrologia Brasileira” desde o ano de 2003. Este documento é aprovado pelo  Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial – CONMETRO e descrito como instrumento da política metrológica brasileira, orientativo das ações das diversas instituições ligadas à metrologia e da aplicação de recursos governamentais para o efetivo desenvolvimento da metrologia no País. [5]

Os capítulos, nos quatro documentos, descrevem o mesmo contexto para o ensino de metrologia:

  • É essencial para o aumento da qualidade dos produtos e processos, com consequente aumento da competitividade das indústrias e desenvolvimento industrial do país.
  • Há carência clara de conceitos fundamentais de metrologia em muitas áreas de formação.

As onze diretrizes que estão em vigor para o quadriênio 2018-2022 foram classificadas no quadro 1 conforme as “formas de ensino” [6] ou “modos de educação” [7]: Educação Formal, Educação Não Formal e Educação Informal.

Quadro 1: Classificação das diretrizes estratégicas para a educação em metrologia de acordo com as formas de ensino ou modos de educação:

Educação Formal

 Educação Não-Formal

Educação Informal
i.  intensificar as parcerias com as instituições de ensino brasileiras visando a inserção de conteúdos de metrologia nas disciplinas dos cursos de nível superior e profissionalizantes; iii. promover uma política de apoio e incentivo à realização de cursos especializados,

congressos, seminários, workshops e outros eventos de capacitação em metrologia, incluindo

a consolidação e expansão dos eventos nacionais e internacionais de metrologia já existentes;

 ii. promover e estimular a produção e publicação de literatura, incluindo livros didáticos,

teses, estudos e pesquisas no âmbito da metrologia;
vii. consolidar e expandir os programas de ensino técnico profissional e de Pós-Graduação do Inmetro, expandindo a oferta à sociedade de cursos relacionados à Metrologia, Qualidade e Tecnologia; vi. ampliar e aprimorar os programas de capacitação de recursos humanos para as operações e administração da metrologia legal, especialmente para os integrantes da RBMLQ-I e Redes Metrológicas Estaduais, bem como criar mecanismos para multiplicar o número de auditores e avaliadores qualificados no Brasil; iv. promover, estimular e realizar programas e ações para conscientização e sensibilização dos

poderes públicos, setores produtivos de ensino, consumidores e população em geral, sobre os aspectos estratégicos associados à metrologia legal;
viii. incentivar a implantação de escolas e de cursos técnicos

profissionalizantes de nível médio em todas as regiões do Brasil, em consonância com os programas de governo existentes”

 

 ix. elaborar o programa de residência tecnológica em metrologia, avaliação da conformidade e tecnologias, visando à capacitação técnica associada ao treinamento especializado;

 

 v. estimular a mobilização nas associações técnicas e científicas, bem como entidades de classe, para a difusão da cultura metrológica e da normalização técnica junto aos seus

associados;
xi. implementar programas para formação e certificação de pessoas com competências

necessárias para exercer as funções de técnicos, especialistas e agentes em metrologia e

avaliação da conformidade.
x. promover a capacitação de docentes e a realização de cursos especializados em metrologia e avaliação da conformidade;

 

A Educação Formal acontece nas instituições oficiais de ensino reconhecidas pela instância legal do país, como o Ministério da Educação (MEC) do Brasil. É o sistema educativo hierárquico e cronologicamente estruturado, com todas as suas partes – burocráticas e curriculares – interconectadas e em mútua dependência. A Educação Não-Formal é qualquer atividade educacional organizada fora do sistema formal estabelecido, orientada a servir a usuários específicos e com objetivos de aprendizagem evidenciáveis. Algumas das características que a diferem da Educação Formal são: menos hierarquia, menos burocracia, duração variável e atividades independentes, sem a necessidade de um sistema sequencial de progressão, de uma instituição oficial de ensino e do reconhecimento legal. É conhecida, também, como educação não-escolar ou extraescolar A Educação Informal é o processo para aquisição de valores e conhecimentos e para o desenvolvimento de atitudes e habilidades que ocorre durante toda a vida graças à experiência diária de interação com o mundo – família, trabalho, lazer [6 a 9]. A experiência de educação informal não é dirigida para atingir a um público específico, o que impede que objetivos de aprendizagem sejam evidenciados e mensurados, inviabilizando a emissão de certificados que atestem o desenvolvimento de competências.

Quais são as atividades educacionais em metrologia que acontecem no Brasil e em países vizinhos?

A pesquisa exploratória com abordagem qualitativa, feita no primeiro semestre de 2017, buscou atividades educacionais descritas nos sites das instituições participantes da infraestrutura da qualidade dos Estados membros do Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) localizados na América do Sul (Argentina, Brasil, Chile, Colombia, Uruguai e Venezuela). Com exceção da Venezuela, ao clicar no nome de cada um dos países, uma das categorias de informação é “Quality Infrastructure”, onde há a lista de todas as instituições participantes. A partir da pesquisa nos sites dessas instituições, todas as atividades educacionais com informações disponíveis online foram contabilizadas e descritas. [10]

Atividades educacionais foram identificadas em 24 instituições nos cinco países com infraestrutura da qualidade descrita no site do BIPM [11]. O quadro 2 organiza os resultados obtidos em três categorias – Capacitação (Educação Formal e Educação Não-Formal); Materiais (Educação Informal) e Outros (atividades distintas daquilo classificado nas outras duas categorias)

 Quadro 2: Levantamento das Atividades Educacionais

Capacitação (Educação Formal e Educação Não-Formal)

 Materiais (Educação Informal)

Outros (atividades distintas daquilo classificado nas outras duas categorias)
1094  treinamentos presenciais e 64 a distância; 10 cursos técnicos, 34 cursos de aperfeiçoamento/pós-médio; 82 cursos de graduação, 99 cursos de especialização presenciais, 1 curso de especialização a distância, 76 cursos de mestrado e 40 cursos de doutorado; 175 artigos, 9 revistas (247 ed), 20 boletins (515 ed), 19 relatórios, 12 manuais, 54 livros, 68 folder, 1 Newsletter (4 ed), 29 cartilhas, 3 Planos Estratégicos, 6 Memórias Institucionais (37 ed), 1 Relatório de Gestão;  795 vídeos, 334 áudios e 4316 fotos (audiovisuais); 2 Poster, 1 CD Rom; 2 Sequências Didáticas Seminários e Palestras, Prêmios e Concursos; Programas de Formação; Inscrição em Newsletter; Museu ou Espaço de divulgação; Museu virtual; Museu  móvel; Projetos e sites especiais; Softwares; Jogos; Visitas guiadas; Editora; Programas de Rádio; Campus Virtual; Centros de Formação; Curso em planejamento; Revista “De Acuerdo” (interinstitucional).

 

Bases para um projeto sobre a educação em metrologia no Brasil

A análise de todas as atividades permitiu identificar 16 materiais como estritamente associados à educação em metrologia, qualidade e avaliação da conformidade. Entre estes, dez materiais são publicados em língua espanhola e precisariam ser traduzidos para a língua portuguesa. [11]

A oferta de cursos técnicos e pós-graduações acontece em oito instituições. Três delas também oferecem graduações [11]. O número total de cursos relacionados com a educação em metrologia e qualidade, classificados nas categorias curso técnico, aperfeiçoamento (pós-médio), graduação, especialização, mestrado e doutorado, é apresentado  no quadro 3.

Quadro 3: Número total de cursos relacionados com a educação em metrologia e qualidade

Curso técnico Aperfeiçoamento (pós-médio) Graduação Especialização Mestrado Doutorado
01 26 02 06 04 02

 

A ocorrência de um único curso técnico em Metrologia, no Brasil (INMETRO), pode indicar que esse nível educacional não é adequado para a formação especializada fora do ensino superior,  melhor desenvolvida, dada a quantidade de cursos, em nível de aperfeiçoamento (pós-médio). Nessa perspectiva, uma ação seria a extinção do curso técnico em  Metrologia do INMETRO e a organização de cursos de aperfeiçoamento (pós-médio). [11]

No ensino superior, o nível educacional da graduação relacionado à metrologia e qualidade não é atendido no Brasil. O curso de “Ingeniería Industrial con orientación en eficiencia y calidad industrial” do Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI/Argentina) poderia ser utilizado de dois modos – como modelo para uma nova habilitação em Engenharia e para inspirar o desenvolvimento de disciplinas que integrem os currículos de habilitações já existentes [11].

No Brasil, todos cursos de pós-graduação oferecidos pelas instituições da infraestrutura da qualidade são em nível de mestrado e doutorado. A identificação de seis cursos de especialização para a educação em metrologia e qualidade, nos outros países, demonstram a viabilidade desse nível de formação e estimulam a reflexão para o planejamento de cursos de especialização no Brasil [11].

Ações para a formação de professores apareceram nas instituições INTI, CNEA e INMETRO, mas os sites destas instituições não mostraram informações suficientes para compreender como as ações ocorrem. Do mesmo modo, há pouca informação sobre o curso de doutorado em “Calidad y Innovación Industrial” identificado no site do INTI/Argentina. Por serem as etapas inicial e terminal de uma trilha de educação formal em metrologia e qualidade, conhecer melhor essas iniciativas pode ser o primeiro passo para estabelecer o intercâmbio entre instituições congêneres e iniciar o projeto de educação em metrologia e qualidade para o Brasil [11]. 

Referências

  1. Brasil. Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior. INMETRO. Vocabulário Internacional de Metrologia: conceitos fundamentais e gerais de termos associados (VIM 2012). Duque de Caxias, RJ: 2012.  http://www.inmetro.gov.br/inovacao/publicacoes/vim_2012.pdf Acesso em 27 ago. 2018.
  2. SENÉ, M. GILMORE, I. JANSSEN, J.T. Metrology is key to reproducing results. Nature. Vol 547. 27 July 2017. p. 397-399. Disponível em < https://www.nature.com/news/metrology-is-key-to-reproducing-results-1.22348> Acesso em 27 ago. 2018.
  3. A. CHAVES; R.C. SHELLARD. (editores). “Física para o Brasil: Pensando o Futuro.” São Paulo: Sociedade Brasileira de Física, 2005. Disponível em <http://www.sbfisica.org.br/v1/arquivos_diversos/publicacoes/FisicaBrasil_Dez05.pdf> Acesso 27 ago. 2018.
  4. Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT). Centro de Gestão e Estudos Estratégicos (CGEE). “Consolidação das recomendações da 4ª Conferência Nacional de Ciência e Tecnologia e Inovação para o Desenvolvimento Sustentável; Conferências Nacional, Regionais e Estaduais e Fórum Municipal de C,T&I. Brasília: 2010. Disponível em <http://livroaberto.ibict.br/handle/1/677>. Acesso 27 ago. 2018.
  5. BRASIL. Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior (MDIC). Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (CONMETRO). Comitê Brasileiro de Metrologia (CBM). Diretrizes Estratégicas para a Metrologia Brasileira 2018-2022. Disponível em <http://www.inmetro.gov.br/legislacao/resc/pdf/RESC000261.pdf> Acesso 27 Ago. 2018.
  6. Bianconi M L, Caruso F Cienc. Cult. Educação não-formal. 57, n. 4, 2005. http://cienciaecultura.bvs.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0009-67252005000400013 Acesso 27 Ago. 2018.
  7. Pastor Homs M I 2001 Revista Española de Pedagogia Orígenes y evolución del concepto de educación no formal 220.  https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/23701.pdf Acesso 27 ago. 2018
  8. P. H. COOMBS; R.C. PROSSER; M. AHMED (1973a) New Paths To Learning for Rural Children and Youth (International Council for Educational Development for UNICEF). Apud PASTOR HOMS, M.I.. “Orígenes y evolución del concepto de educación no formal”, in Revista Española de Pedagogia, año LIX, no 220, septiembre-diciembre, 2001, p. 525-544. Disponível em <https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/23701.pdf> Acesso 27 ago. 2018
  9. M. GADOTTI. A questão da educação formal/não-formal. Institut international des droits de l’enfant (ide). Droit à l’éducation: solution à tous les problèmes ou problème sans solution? Sion (Suisse), 18 au 22 octubre 2005. Disponível em < http://www.ceap.br/material/MAT02102013190417.pdf> Acesso 27 ago. 2018
  10. Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). Member States. <http://www.bipm.org/en/about-us/member-states/>
  11. Alves, L.S.; Granjeiro, J.M. Thinking the Future: Development of Metrology Education in Brazil. IMEKO TC1-TC7-TC13 Symposium: “Measurement Science Challenges in Natural and Social Sciences”. Rio de Janeiro: 2017. 2017 IMEKO TC1-TC7-TC13 Joint Symposium IOP Publishing. IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series 1044 (2018) 012071 Disponível em <http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1044/1/012071/pdf> Acesso em 27 Ago. 2018

Autores: 

¹Diretoria de Metrologia Científica e Industrial/Divisão de Metrologia Óptica

²Diretoria de Metrologia Aplicada às Ciências da Vida

Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia/Inmetro

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Metrologia

Inmetro debate Indústria 4.0

por Fernando Dias
escrito por Fernando Dias

Indústria 4.0 é o nome usado para marcar a 4ª Revolução Industrial que está por vir. Indústria 4.0 é uma expressão que engloba algumas tecnologias para automação e troca de dados e utiliza conceitos de sistemas ciber-físicos, Internet das Coisas e Computação em Nuvem.

Por Aldoney Freire Costa

Em comemoração ao Dia Mundial da Acreditação, a Coordenação Geral de Acreditação do Inmetro, realizou no dia 18 jul 2018 um evento para se debater e apresentar as perspectivas da instituição em relação ao novo tema: Indústria 4.0

O evento foi realizado Centro de Convenções da Firjan – Rio de Janeiro, e teve como programação algumas palestras que apresentaram situações onde já se aplicam tecnologias de automação aderentes ao conceito da Indústria 4.0. Houve uma participação de mais de 250 pessoas, representantes de organismos de avaliação da conformidade, órgãos regulamentadores, profissionais independentes e associações de avaliação da conformidade.

Cabe destacar a apresentação do prof. James H. Lambert, P.E., F.IEEE, F.ASCE, F.SRA, D.WRE, Ph.D – University of Virginia, com o tema Compliance and Risk Management in the 4th Revolution, onde foi abordada a utilização das ferramentas baseadas em sistemas ciber-físicos, Internet das Coisas e Computação em Nuvem em análise riscos.

Seguiram-se as apresentações Automação e Sociedade na Revolução 4.0: Um olhar para o Brasil – Prof. Eduardo Mario Dias – USP e Dr. Vidal Melo – GAESI/POLI Coordenador do GAESI – Gestão em Automação & TI; onde foi visto como as tecnologias para automação podem auxiliar na redução de acidentes; no aumento da produtividade; na redução de custos, na eliminação de processos, entre outros.

A Fiat Chrysler Automobiles (FCA) apresentou a palestra sobre Manufatura Automotiva 4.0 – Experiência da FCA – Marcelo Mendes Lima – Coordenador de Engenharia de Manufatura da FCA, onde foram apresentadas as tecnologias atuais utilizadas na FCA, onde se combinam a realidade virtual e o real para adicionar informações em tempo real; a existência das fábricas conectadas e inteligentes, entre outras coisas, isto proporciona que as metas de qualidade alcançadas antes do tempo e lançamento com zero desperdícios e perdas.

Situação Atual da Indústria 4.0 na Cadeia de Têxtil e Confecção, foi exposta pelo SENAI/CETIQT – Robson Wanka – Gerente de Educação, que mostrou a 1ª Fábrica de Confecção 4.0 do Brasil –CETIQT/RJ, onde foram apresentadas as principais tecnologias adotadas: Manufatura Acionada pelo Consumidor; Robótica, Automação e Virtualização; Realidade Aumentada; Realidade Virtual; Sistemas de Visão; Sensores, Atuadores e Interfaces Homem Máquina –IHM; IoT(Internet das Coisas) & CloudComputing; Big Data & Analytics; AI -Inteligência Artificial; e Sistemas de Integração Horizontal e Vertical.

Foi também apresentado um Programa de Fortalecimento Têxtil e Confecção, trabalho em conjunto do SENAI CETIQT e ABIT (Associação Brasileira da Indústria Têxtil e de Confecção), que prevê um foco no aumento da competitividade das empresas dos setores têxtil e de confecção, por meio de soluções customizadas de Educação e Tecnologia, com apoio da Rede de Institutos SENAI Tecnologia.

A Agência Nacional de Transportes Terrestres – ANTT, apresentou ANTT 4.0 – Desburocratizando a regulação de transporte – Thiago Martorelly Quirino de Aragão – Especialista em Regulação de Transportes, onde a Agência expôs as ações que estão em curso utilizando as tecnologias para automação e troca de dados on-line, que são as seguintes:

  • Fiscalização Eletrônica e Canal Verde Brasil;
  • Documento de Transporte Eletrônico (DTE);
  • Processo e Habilitação Eletrônica do Transportador;
  • Compartilhamento eletrônico de informações.

Estas ações propiciaram um aumento de 11.000% na fiscalização de veículos de cargas através do CANAL VERDE BRASIL; além de aumentar a eficiência no transporte multimodal, com melhor gestão de acessos portuários.

O Inmetro também apresentou sua visão e ações para acompanhar a necessidade de adequação aos novos conceitos na atividade de acreditação. As iniciativas do Inmetro para esta área são chamadas Acreditação 4.0.

O Coordenador Geral de Acreditação, Marcos Aurélio Lima de Oliveira, apresentou as iniciativas já existentes na área de acreditação utilizando-se de tecnologias como a internet móvel, inteligência artificial, automação de processos.

As principais iniciativas apresentadas foram:

  • Validação de relatórios de avaliação realizados por softwares utilizando algoritmo validador;
  • Leitura de relatório de avaliação realizado por inteligência artificial (software com algoritmos que aprende as palavras-chave de cada requisito normativo);
  • Avaliação de organismos de avaliação da conformidade de forma remota.

“Acreditação é confiança e se não acompanhar o dinamismo do mundo sua confiança será inócua. ”, declarou o Coordenador Geral de Acreditação do Inmetro demonstrando que se a acreditação não estiver emparelhada com as tendências mundiais não conseguirá cumprir seu papel com a eficiência que a sociedade exige de nossa atividade, que é proporcionar confiança aos serviços de avaliação da conformidade oferecidos pelos organismos acreditados.

Aldoney Freire Costa é Pesquisador-Tecnologista do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro), atuando como Coordenador de Operações de Acreditação.

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Eventos

Congresso de metrologia das radiações ionizantes recebe trabalhos até 13 de agosto

por Fernando Dias
escrito por Fernando Dias

O V Congresso Brasileiro de Metrologia das Radiações Ionizantes é uma realização do Instituto de Radioproteção e Dosimetria (IRD) em parceria com a Sociedade Brasileira de Metrologia e o Inmetro. Acontecerá entre os dias 26 e 28 de novembro de 2018 no campus do IRD, na Barra da Tijuca, Rio de Janeiro.

As instruções completas para submissão do trabalho estão no site www.cbmri.org.br. O participante deve criar login e senha e, em seguida, receberá um e-mail de confirmação. Os melhores artigos serão selecionados pelos revisores para publicação na revista BJRS (Brazilian Journal of Radiation Sciences).

Todos os trabalhos serão apresentados em formato pôster, dos quais 36 serão escolhidos para apresentação oral e dez serão publicados em revista indexada. Haverá ainda premiação para a categoria Jovem Cientista.

Os temas para submissão, até 13 de agosto, são os seguintes:

  • Metrologia em raios X, raios gama, elétrons e partículas carregadas;
  • Metrologia de radionuclídeos;
  • Metrologia de nêutrons;
  • Metrologia e instrumentação em radiações ionizantes;
  • Metrologia nas áreas de saúde, indústria e proteção radiológica;
  • Incerteza, estatística e matemática;
  • Metrologia legal;
  • Saúde e qualidade;
  • Sistemas de gestão;
  • Instrumentação e infraestrutura para laboratórios;
  • Educação em metrologia, normalização e avaliação da conformidade.
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Metrologia

Novas tendências em Metrologia Óptica: micro e nanometrologia de volume com ferramenta computacional de visualização científica em 3D/4D | Analytica 92

por Fernando Dias
escrito por Fernando Dias

Por Igor Malinovski1 e Iakyra B Couceiro2

A metrologia óptica em micro e nanoescala está atraindo muita atenção devido à necessidade de controle dimensional na produção de nanotecnologia e para interesses em ciências da vida [1]. Instrumentos ópticos possuem vantagens importantes como: operação sem contato, aquisição de dados rápida e rastreabilidade direta para padrões primários tipo laser estabilizado [2-4]. Recentemente, houve avanços significativos nas áreas de optoeletrônica, fotônica, câmeras digitais e sensores. Este progresso estimula o desenvolvimento de inúmeras novas técnicas e instrumentos para várias tarefas de medição, sendo  atividade metrológica importante para estabelecer a rastreabilidade à unidade do sistema internacional (SI metro) [5-6].

Os novos instrumentos apresentam um desempenho superior com um vasto aumento da velocidade de aquisição de dados. A saída típica de tais instrumentos é a sequência das imagens que formaram o cubo de dados representando o volume no espaço 3D. Tecnicamente, o volume é representado pelo conjunto de dados 4D, porque cada ponto carrega 3 coordenadas mais o valor da intensidade do sinal. Esta é uma grande quantidade de dados que exigem avaliação quantitativa rápida. A interpretação dos dados nessas condições não é uma tarefa simples. São necessárias algumas ferramentas computacionais específicas para auxiliar neste processo.

Visualização Científica é uma área interdisciplinar da ciência dedicada a processamento e ilustração gráfica de dados que auxiliam seus usuários na compreensão de dados e fenômenos envolvidos [7]. O mais importante é que a visualização correta não só ajuda a visualizar melhor, mas também permite que o usuário obtenha um novo conhecimento de dados. Isso significa que a visualização científica através da exploração interativa de dados permite descobrir coisas que são impossíveis de observar de outra forma.

Atualmente, o Inmetro possui vários instrumentos ópticos que utilizam conjuntos de dados 3D ou 4D, incluindo Microscópio de Interferência para Nanometrologia em 3D [8], Microscópio Confocal para ciências de vida, unidade de Tomografia de Coerência Óptica (OCT).  O projeto de pesquisa associado à visualização científica de dados complexos está em desenvolvimento no Inmetro. Nas Figuras 1 e 2 podemos observar imagens geradas no Microscópio de Interferência e OCT que está sendo utilizado no Inmetro.

 

Figura 1. O microscópio de interferência para nanometrologia e superfícies medidos / visualizados com software proprietário no Inmetro – Divisão de Metrologia Óptica (Diopt).

Figura 1. O microscópio de interferência para nanometrologia e superfícies medidos / visualizados com software proprietário no Inmetro – Divisão de Metrologia Óptica (Diopt).

 

2

Figura 2. Medições obtidas com tomografia de coerência óptica. Dados crus (múltiplas imagens de pilha em preto e branco) e resultado de visualização científica (superfície amarela). Observe a dificuldade em analisar a pilha de imagens e a facilidade em observar a estrutura porosa do objeto após a visualização adequada.

O Microscópio de Interferência para Nanometrologia tem como ponto de partida o sistema interferométrico Linnik desenvolvido no Inmetro, que teve como objetivo ter no país um sistema de referência para medição de padrão de altura (Step Heights), usados na área de comprimento. Com esse sistema também foi possível prover rastreabilidade na área de nanotecnologia, calibrando OCTs, Microscópios Confocal (MC) e de Força Atômica (AFM).

Referências

  1. Burke T et al. Aug 2011 Co-nanomet European Nanometrology 2020.
  2. Leach R K 2011 Optical Measurement of Surface Topography (Berlin: Springer)
  3. G Wilkening and L Koenders 2005 Nanoscale Calibration Standards and Methods: Dimensional and Related Measurements in the Micro- and Nanometer Range  (Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA)
  4. Leach R, Sherlock B Applications of super-resolution imaging in the field of surface topography measurement  Topogr.: Metrol. Prop. 2  2014  023001 (12pp)
  5. Quinn T J Practical realization of the definition of the metre, including recommended radiations of other optical frequency standards Metrologia 40 2003
  6. Koenders L WGDM-7: Preliminary comparison on Nanometrology according to the rules of CCL key comparisons 2003 Nano 2, Step height standards, Metrologia 40 04001.
  7. Wright H 2007 Introduction to Scientific Visualization (Springer-Verlag London)
  8. Malinovski I, França R S, Bessa, M S, Silva C R, Couceiro I B Coherent double-color interference microscope for traceable optical surface metrology Surface Topography: Metrology and Properties 4 2016

1 Laboratório de Interferometria (Laint)

2 Divisão de Metrologia Óptica (Diopt)

Diretoria de Metrologia Científica e Tecnologia (Dimci)

Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro)

 

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Notícias

Software de gestão criado por técnico do Inmeq-MA é apresentado em curso do Inmetro

por Fernando Dias
escrito por Fernando Dias

Uma boa idéia e a vontade de empreender foram suficientes para o técnico do Instituto de Metrologia e Qualidade Industrial do Maranhão (INMEQ-MA), Rogério Alves Silva, desenvolver um software de gestão para verificação de medidores de energia elétrica.

O software, criado e implantado em 2015, agora serve de modelo para outros órgãos delegados do Inmetro no país. “O Software desenvolvido faz toda a gerência do processo, emite laudos, corrige até possíveis erros de digitação, entre outras coisas”, explica o técnico Rogério Alves Silva.

Formado em engenharia elétrica, o inventor cursa atualmente faculdade de engenharia de produção. “A ideia do software partiu da necessidade buscar melhores práticas para a administração do laboratório no que se refere à verificação e perícia metrológica dos medidores”, conta.

O sistema foi apresentado pelo técnico do Inmeq-MA para técnicos de outros órgãos delegados do Inmetro durante o Curso de Perícia Metrológica em Medidores de Energia Elétrica, promovido pela Diretoria de Metrologia Legal do Inmetro (Dimel/Inmetro) no dia 22 de setembro, no Rio de Janeiro. Na ocasião, ele ministrou a disciplina Software de Gerenciamento de Laboratório de Medidores de Energia Elétrica.

Fonte: Inmetro

 

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